Vol.19 No.1 倪晓东等：非当量成分NA1基合金的有序一无序转变 ·45 对空位机制，组态熵略有不同： (12) A.B) 式中，V表示空位 将此模型具体应用到Ni,A1基合金，关于能量的计算与文献[1]相同，势函数仍采用Voter 和Chen2I的EAM势函数. 2 结果和讨论 对于一定成分和温度，平均每个原子的自由能可以表示成长程有序度的函数，即E). 本文计算了不同成分Ni,A1基合金的组态能E(a),即0K温度下组态的自由能.组态能差（△E 定义为： △E(σ)=E(o)-E1) (13) 其中E(1)为完全有序时的组态能.△E(σ)随长程有序度的变化示于图1. 从图1中可以看出，非当量成分合金能量与长程有序度的关系曲线与当量成分一样，在 0.14r 0.16 0.12(a) 。22%AI (b) 。22%A ●25%Al 25%A ●28%A1 0.14 28%A 0.08 0.04 0.04 0 0.20.40.60.81.0 0 0.20.40.60.81.0 长程有序度0 长程有序度σ 图1组态能差随长程有序度的变化(（©）代位机制；b)空位机制) 0<0<1之间存在一个能量峰值.根据文献[1]的观点，这种能量曲线决定了非当量成分的 Ni,A1基合金，其有序无序转变是形核长大的非均匀过程，不存在稳定的部分有序的均匀结构 组织，其部分有序的介稳状态结构组织只是完全有序区和完全无序区的混合组织，即有序相 和无序相的两相组织；其有序无序转变为一级相变.这个结果与Can等关于Ni,Al基合金有 序无序的热转变]和Gottstein等形变诱导有序无序转变的实验事实相吻合.无论是从无序 向有序转变的热转变过程1，还是形变诱导的 2000 取代模型 从有序向无序转变，实验中观察到的部分有 空位模型 1500 序组织都为有序区和无序区的混合组织，没有 观察到均匀的部分有序结构组织.对一个A1 兰1000 原子分数在20%~30%的Ni,A1基合金，应用 500 上述结果，计算得出其有序无序转变温度(T) 0 与成分的关系示于图2.从图2可以看出，不论 -500 是代位机制还是空位机制作用产生的成分与 20 22242628 30 当量浓度的偏离，其有序无序转变温度都随AI Al含量（原子分数），% 含量的增加而上升，这与Cahn等的实验相符 图2NA!基合金有序无序转变温度随成分的变化V o l . 19 N o . 1 倪晓东等 : 非当 量成分 iN 3 AI 基合金的有序一无序转变 对 空位机 制 , 组态嫡 略 有不 同 : 、 一 、 [ ( 。 鬓 , B ) ca 工 少 = A , B , V ) 理 ` · (“ , )1 式 中 , V 表示空 位 . 将 此模 型具 体应 用到 iN 3 AI 基 合金 , 关 于能 量 的计 算 与文献 l[ 〕相 同 , 势 函 数仍 采用 和 C h e n [2 ] 的 E A M 势 函 数 . ( 12 ) V o te r 2 结 果 和 讨论 对于 一定 成分 和 温度 , 平 均 每个 原 子 的 自由能 可 以 表 示成 长 程有 序 度 的 函 数 , 即 邵a) · 本文 计算 了 不 同成分 iN 3 AI 基合 金 的组态 能 (E a) , 即 o K 温度 下组 态 的 自由能组 态能差 (△习 定义 为 : △E ( a ) = E ( a ) 一 (E l ) ( 13 ) 其 中 (E l) 为完全 有序 时的组 态能 . △(E a) 随长 程有 序度 的变 化示于 图 1 . 从 图 l 中可 以 看 出 , 非 当量 成 分 合金 能 量 与长 程有 序度 的 关系 曲线 与 当量 成分 一样 , 在 。 认 o · 1 4 0 . 1 2叮卜气0 ) 0 · ’ 付 `b , 一 , 一、 001 ù 0UnU 一 · 斗鹭 ·叫心>。/ 伟 呼。刀 s > O 写 0 . 0 4 厂众女 0 2 2% A I . 2 5% A l . 2 8% A I 丫一 ’ 2 2% A 2 5% A 2 8% A 丸 0犷兀注 we 一一茄一丽一下了丫 。 叮一而一蔽不井一丽月 刀 长程 有序度 a 长程 有序度 a 图 1 组态 能差随长程有序度的变化 (( a) 代位 机制 ;伪 )空位机制 ) 0 < a < l 之 间 存在 一个 能 量峰 值 . 根据 文 献 l[〕的观点 , 这 种 能量 曲线 决 定 了 非 当量 成分 的 N i 3 AI 基合 金 , 其 有序 无序转 变是 形核 长 大 的非均匀 过程 , 不存 在稳 定的部 分有 序 的均 匀结 构 组 织 ; 其部 分有 序 的介 稳状 态结 构 组织 只 是 完全 有序 区和 完 全无 序 区 的 混合 组织 , 即有序 相 和无序 相 的两相 组织 ; 其有 序 无序转 变 为一 级相 变 · 这 个结 果 与 C ah n 等 关于 iN 3 AI 基 合 金有 序 无序 的 热转变 3[] 和 G o st et in 等 形变 诱导有序 无 序转 变’[] 的实 验事 实相 吻 合 . 无 论是 从 无序 向有 序转 变 的热 转 变过 程 3[] , 还是 形 变 诱 导 的 从有 序 向无序转 变 [’] , 实验 中观 察到 的 部分 有 序 组 织都为有序 区 和无 序 区 的混 合 组织 , 没 有 观 察 到均 匀 的部 分 有 序 结 构 组 织 . 对 一 个 A I 原子 分数 在 2 0% 一 30 % 的 iN 3 AI 基合金 , 应用 上 述 结果 , 计 算 得 出 其 有序 无 序 转 变 温 度 ( 双) 与成 分 的关系示 于 图 2 . 从 图 2 可 以 看 出 , 不论 是代 位 机 制 还 是 空 位 机 制作 用产 生 的成 分 与 当量浓 度 的偏 离 , 其有 序无 序转 变温 度都 随 lA 含量 的增加 而上 升 , 这 与 C a hn 等的实 验 3[] 相 符 经卜洲 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 一 5 0 0 — 取代模型 - 一 一 空 位模型 , · 、 ~ ` ~ 、 、 介 , , 尹 / z 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0 lA 含量 (原子 分数 ) , % 图2 N i办I 基合金有序无序转变温度随成分的变化