什么是相图？
相图，就是表示合金系中，合金相的状态与温度、成分之间的关系图解。相图是表示平衡条件下，不同温度、成分下的相组成，因此，又称为状态图或平衡图。
常压下，相图是由成分和温度两个因素确定。对于二元合金来说，相图的横坐标表示成分，纵坐标表示温度。
相图可以通过实验得到，也可以通过理论计算得到。如图1是Cu-Ni合金二元相图。
图1
图中上部的曲线是液相线，表示液相的成分随温度变化的平衡曲线。下部的曲线是固相线，表示固相成分随温度变化的平衡曲线。
t1温度下，Ni的百分含量为C%时，合金Ⅰ处于两相平衡状态，用L⇌α表示。这时，要确定液固两相的成分，就要用到杠杆定律。
方法是：通过t1温度作一水平线αrb,与液相线交于α，与固相线交于b，α、b两点的横坐标CL、Cα分别表示t1温度下液、固两相的成分。
t1温度下，液固两相共存，合金的总质量设为1，液相质量为wL,固相成分为wα，那么有
WL+Wα=1 （1）
固液相中的Ni含量之和等于Ⅰ处的Ni含量，也就是
WL▪CL+Wα▪Cα=1▪C （2）
联立（1）、（2）两式，可得
WL/Wα=rb/αr （3）
这有点像物理学上的杠杆原理，将合金Ⅰ的成分C处的r点作为支点，WL可以看做作用于α点的力 ，Wα则是作用于b点的力，系统处于力量平衡状态，符合杠杆平衡原理。
这就是杠杆定律。
（3）式也可以写成如下形式
WL=rb/(αb)
Wα=αr/(αb)
根据这两个公式就可以计算出t1温度下，固液两相的含量。
杠杆定律在相图分析，合金结晶过程中有重要应用。如温度不断下降，液态金属结晶时，液态金属的成分在不断变化，结晶时间不同，固态金属的成分也不一样。这将最终影响到合金的性能。
