Atomic theories on energetics of alloy formation

¹ US Bureau of Mines, US Department of the Interior, Albany, OR 97321-2198, USA.
² Department of Materials Science and Processing, Faculty of Engineering, Osaka University, Osaka 565, Japan.

Abstract

Atomic theories on the enthalpy and Gibbs energy of formation of alloys are reviewed with comments. They include the work by Miedema, Watson and Bennett, Varma, and Pasturel et al. The more empirical theories of Mott, and Miedema are discussed. A bond energy is derived from the Miedema equation to obtain the Gibbs energy of alloy formation, and the results are compared with those by Tanaka, Gokcen and Morita. The Wagner equation for sparingly soluble elements in binary alloys is assessed and equivalent Margules equations are proposed. This research is part of the effort for the advancement of technology at the U.S. Bureau of Mines, and at the Osaka University.

Résumé

Les théories atomiques relatives aux enthalpies et énergies de Gibbs de formation des alliages sont discutées et commentées. Parmi elles, les travaux de Miedema, Watson et Bennett, Varma et Pasturel et al ainsi que les modèles plus empiriques de Miedema et Mott sont examinés. Une énergie de liaison est dérivée de l'équation de Miedema afin d'obtenir l'énergie de Gibbs de formation de l'alliage, et les résultats sont comparés à ceux de Tanaka, Gokcen et Morita. L'équation de Wagner, à propos des éléments peu solubles dans les alliages binaires, est étudiée et des équations de Margules équivalentes sont proposées. Cette recherche est une partie de l'effort pour l'avancement de la technologie à l'U.S. Bureau of Mines et à l'Université d'Osaka.