COLLOQUE INTERNATIONAL du C.N.R.S.
L'ORDRE ET LE DÉSORDRE DANS LES SOLIDES / ORDER AND DISORDER IN SOLIDS

J. Phys. Colloques 38 (1977) C7-187-C7-190
DOI: 10.1051/jphyscol:1977735

A DIFFUSE NEUTRON SCATTERING STUDY OF CLUSTERING IN CuNi-ALLOYS

J. VRIJEN¹, E.W. VAN ROYEN², D.W. HOFFMAN³ and S. RADELAAR<sup>4

1</sup>  Netherlands Energy Research Foundation ECN, Petten, The Netherlands
²  Laboratorium voor Fysische Metaalkunde, Rijksuniversiteit Groningen, Groningen, The Netherlands
³  Scientific Laboratory, Ford Motor Company, Dearborn, Michigan. 48121, U.S.A.
⁴  Laboratorium voor Experimentele Fysica, Rijksuniversiteit Utrecht, Utrecht, The Netherlands

Résumé
Le degré de clustering d'alliages CuNi de compositions comprises entre 20 et 80 % atomique de Ni, a été déterminé par diffusion de neutrons. Les conditions expérimentales optimums ont été obtenues en utilisant les isotopes ⁶²Ni et ⁶⁵CU. Les paramètres de Warren et Cowley ont été déterminés en fonction de la température (entre 400 et 700°C) et en fonction de la composition. Ces paramètres présentent une forte asymétrie en fonction de la composition. Cette asymétrie dépend de la température (en réalité elle augmente si la température de recuit décroît). Les résultats expérimentaux sont comparés à différents modèles théoriques (Clapp-Moss, Hoffman et Tahir-Kheli) et à des résultats de simulation. Cette comparaison montre que les interactions à plusieurs corps jouent un rôle important dans la formation d'amas des alliages CuNi. La localisation de la lacune de miscibilité cohérente est calculée à partir de données expérimentales. Evidemment, la lacune de miscibilité prédite est elle aussi asymétrique, ce qui est en bon accord avec les données relatives aux chaleurs de mélange.

Abstract
The amount of clustering in CuNi-alloys, ranging in composition from 20 to 80 at. % Ni, has been determined by means of diffuse neutron scattering. Optimum experimental conditions were achieved by the use of the isotopes ⁶²Ni and ⁶⁵Cu. The Warren-Cowley parameters were determined both as a function of temperature (between 400 and 700°C) and as a function of composition. The cluster parameters show a rather strong asymmetry as a function of composition. The asymmetry is temperature dependent (in fact it increases with decreasing annealing temperature). The experimental results will be compared with various theoretical models (Clapp-Moss, Hoffman and Tahir-Kheli) and with the results of a computer simulation. This comparison shows that manybody interactions play an important role in the clustering of CuNi-alloys. The location of the coherent miscibility gap in CuNi is calculated from the experimental data. Obviously the predicted miscibility gap is also asymmetric, which is in good agreement with data of the heat of mixing.