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·46· 北京科技大学学报 1997年第1期 合,其测定合金的成分范围(原子分数)为22%~25%A1,转变温度从Ni-22A1的1360℃(低 于熔点25℃)变到当量成分Ni-25A1的1450℃(高于熔点65℃).Cahn等的实验刊还显示,当 A1含量低于23%(原子分数),合金熔液先冷却形成无序相,然后进一步冷却开始无序向有序 转变,其快冷组织为有序相和无序相的混合组织;当A1含量高于23%(原子分数)后,合金熔 液即使快冷也直接形成有序相,计算的有序无序转变温度略低于实验值,这一点在文献[1]中 已经分析过,主要是本文的计算没有考虑有序无序转变过程中有序无序相界面对转变温度的 影响.因此整个计算结果还是比较合理,而且有助于理解Ni,A1基合金的有序无序转变. 3结论 (1)非当量成分的Ni,A1基合金,其能量一长程有序度曲线与当量成分一样,在 0<0<1之间存在一个能量峰值 (2)Ni,A1基合金的有序无序转变为形核长大的非均匀过程,理论上不存在稳定的部分有 序均匀结构组织,其介稳的部分有序状态结构组织是完全有序相和完全无序相的混合组织, (3)Ni,A1基合金的有序无序转变温度随A1含量的增加而上升. 参考文献 1倪晓东,王西涛,陈国良,北京科技大学学报,1997,19(1):37 2 Voter A F,Chen S P.In:Siegel R W,Sinclairand R,Weertman J R,eds.Characterization of Defects in Materials,Mater Res Soc Symp Proc No.82.Pittsburgh:Materials Research Society, 1987.175 3 Cahn R W,Siemers P A,Geiger J E.Acta metall,1987,35:2737 4 Ball J,Gottstein G.Intermetallics,1993,1:171 Order-disorder Transition Behaviors of Non-stoichiometrical Ni,Al Ni Xiaodong Wang Xitao Chen Guoliang State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials,UST Beijing.Beijing 100083,China ABSTRACT The effective atom model based on EAM potential was applied to study the relationship between the structural stability and the long range order parameter of non- stoichiometrical Ni,Al based alloys.The calculated results indicate that the order-disorder transition temperature (T)increases with Al composition increasing.The order-disorder tran- sition process is a nucleation-propagation process.The microstructure of partially order state is a mixed microstructure with full disorder and full order domains.The calculated results are consistent with the experimental results. KEY WORDS order-disorder transition,Ni-Al alloy,computer simulation,intermetallic compound· 4 6 · 北 京 科 技 大 学 学 报 19 97年 第 l期 合 , 其测定 合金 的成分 范 围 ( 原子分 数) 为 2 % 一 25 % A l , 转 变温度 从 iN 一 2 AI 的 1 3 60 ℃ (低 于熔 点 25 ℃ ) 变 到 当量 成分 N i 一 25 A I 的 1 4 50 ℃ (高 于熔 点 65 ℃ ) . C a h n 等 的实验 3[] 还显示 , 当 lA 含量 低于 23 % (原 子分 数 ) , 合金熔 液先 冷却形成 无序相 , 然 后进 一步冷 却开始 无序向有序 转 变 , 其 快冷组 织 为有 序相 和 无序 相 的混 合组织 ; 当 lA 含 量 高于 23 % (原 子分数) 后 , 合金熔 液 即使快 冷也 直接 形成 有序 相 . 计算 的有序 无序 转变 温度 略低 于实 验值 , 这一点 在文献 l[ 〕中 已 经分 析过 , 主要是 本文 的计 算没 有考 虑有 序 无序转变过 程 中有序无序相 界面 对转变温 度的 影 响 · 因此整个 计算 结果 还是 比较 合理 , 而 且有助 于理 解 iN 3 AI 基 合金 的有序 无序转 变 · 3 结论 (l ) 非 当量 成 分 的 iN 3 AI 基 合金 , 其 能 量 — 长 程 有 序 度 曲 线 与 当量 成 分 一 样 , 在 0 < a < l 之 间存在 一个 能量 峰值 . (2) iN sl^ 基 合金 的有 序无 序转变为 形核 长大 的非 均匀过 程 , 理 论上不 存在稳定 的部分有 序均匀 结构 组织 , 其介 稳 的部分 有序状 态结 构 组织是 完全 有序 相和完全 无序相的混合组织 . (3 )叭lA 基 合 金 的有 序无 序转 变温 度 随 lA 含 量 的增加而 上升 · 参 考 文 献 倪晓东 , 王 西涛 , 陈国 良 . 北京科技大学学报 , 19 97 , 1 9 ( 1 ) : 37 V o t e r A F , C h e n 5 P . nI : S i e g e l R W , S in e l a ianr d R , We e rt m a n J R , e ds . C h a r a c et ir z at i o n o f D e fe e st in M at e ir a l s , M at e r 助 5 S o e Sy m P P or e N o . 8 2 . P ist b u r g h : M at e ir a l s eR s e ar e h S o c i e yt , 1 9 8 7 . 17 5 C a h n R W , Si e m e sr P A , G e i g e r J E . A e at m e at l l , 1 9 8 7 , 3 5 : 2 73 7 B a ll J , G o st t e in G . hi t e mr e at l li e s , 1 9 9 3 , l : 1 7 1 O r d e r 一 d i s o r d e r T r an s it i o n B e h a v i o r s o f N o n 一 s t o i c h i o m e tr i e a l N i , A I J iN iX a o do n g 肠 n g iX at o hC e n G u o lia n g S at e K e y L ab o ar t o yr fo r A d v an e e d M e at l s an d M aet ir a l s , U S T B e ij in g , B e ij in g 10 0 0 8 3 , C h i n a A B S T R A C T T h e e fe e t i v e a t o m m o d e l b a s e d o n E A M Po t e n t i a l w a s ap P li e d ot s tu d y ht e re l at i o n s h iP b e tw e e n th e s tru e trU a l s at b i lity an d ht e l o n g arn g e o r d e r P ar m e t e r o f n o n - s ot i c h i o m e itr c a l N i 3 A I b a s e d a ll o y s · T h e c a l c u l at e d r e s u l t s i n d i c at e ht at ht e o r d e r 一 d i s o dr e r 仕a n s iit o n t e m P e r a tu r e (均 i n e re a s e s w iht A I e o m P o s iit o n i n e r e a s i n g . T h e o r d e r 一 d i s o dr e r tr an · s it i o n Por e e s s 1 5 a n u e l e at i o n 一 P r o Pag a t i o n Por e e s s . T h e m i e r o s trU e trU e o f Part i a ll y o dr e r s at t e 1 5 a m i x e d m i e r o s l r t l e t u r e w iht fu ll d i s o r d e r an d fu ll o dr e r d o m a in s . T h e e a l e u l a t e d re s u lt s are e o n s i s t e n t w iht ht e e x P e ir m e n at l r e s u lt s . K E Y WO R D S o r d e r 一 d i s o dr e r t r a n s i t i o n , N i 一 A I a ll o y , e o m P u t e r s im u lat i o n , i n et mr e at lli e c o m P o u n d
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