Page 46 - 国外钢铁技术信息内参（2024年9月）

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设阿伏伽德罗常数为 N，由于 nA摩尔 A 原子和 nB摩尔 B 原子无法相互区

分，因此对 A 原子和 B 原子进行排列时，采用从 N×（nA+nB）个位点中选择

N×nA个位点的方式。 ᇏݓࣁඋ࿐߶

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W  N  A nn   C Nn  Nn A Nn B  ! （17）
A
B
Nn A ! Nn B !
代入 Stirling 的公式 ln（x）!≃xln（x）-x，转化后可得：

 S mix   R x ln x  x ln x B  （18）
B
A
A
该方式所表示的∆Smix 称为构型熵。
下面讨论混合焓（∆Hmix）。理想溶质中，原子间不发生相互作用 ᇏݓࣁඋ࿐߶

（∆Hmix = 0），混合后唯一的变化是自由能转化为构型熵。可通过式（19）表
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示理想溶质的自由能：

G  x A G  x B G  RT x ln   xx  B ln   （19）
x
A
A
A
B
B
通常情况下，由于元素之间存在相互吸引和排斥作用，不同原子混合后会
产生混合焓（∆Hmix ≠ 0）。∆Hmix 最简单的表达方式是规则溶质模型（即，假
定仅第一邻近原子之间存在作用力，忽略第二邻近及更远位置处原子间的相互

作用）。另外，根据提出该模型的研究人员的名字将其命名为 Bragg - Williams
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- Gorsky（B-W-G）近似。规则溶质中，∆Hmix 可表达为式（20）：
 H mix  x A x  AB （20）
B

式中， AB 表示相互作用参数，导入最邻近原子数（z）和 i-j 原子间键合

力（Eij）可得：

 E  E 
  N  E  AA BB  （21）
Z
AB

 AB 2 ᇏݓࣁඋ࿐߶
式中，N 和 z 分别表示阿伏伽德罗常数和配位数。当 AB =0 时，
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E  E
E AB  AA 2 BB ，无论邻近原子为 A-B、A-A 或 B-B 中的各种形式，其键合力

E  E
均相同，不存在相互作用，属于理想溶质。当 AB ＞0 时， E ＞ AA 2 BB ，
AB

所以当邻近原子为 A-B 时能量高且不稳定，A-B 原子间会产生排斥力，容易出

现邻近原子为 A-A 和 B-B 的情况。反之，当 AB ＜0 时，A-B 原子间会产生吸

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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院

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