Инвар

Инвар (от invariable—неизменяемый), сплав никеля с железом, с чрезвычайно малым коэфф-том расширения, почти в 10 раз меньшим, чем коэфф). расширения железа. И. открыт директором Международного бюро мер и весов, проф. Гильомом. При исследовании никелевой стали оказалось, что ее магнитные свойства, упругость и коэфф. расширения претерпевают закономерные изменения в строгом соответствии с изменением состава. Для метрологии, целей особенный интерес представляет изменение термин. коэфф)-та расширения сплава железа с никелем (а₂₀). На графжке (смотрите фигура) наглядно иллюстрируется указанная зависимость. Точка А отвечает коэфф-ту расширения α-железа, точка С—коэфф-ту расширения у-железа (смотрите Железо, Гамма-железо), точка В—коэфф-ту расширения чистого никеля. При постепенном увеличении содер-жания в сплаве никеля коэфф. расширения этого сплава, вначале мало отклоняющийся от направления СВ, при содержании 25% никеля начинает сильно уменьшаться и достигает минимума при содержании в стали 36% никеля. При дальнейшем увеличении

-* % м содержания никеля коэфф. расширения повышается. Упомянутый 36%-ный сплав никеля с железом Гильом и назвал И. Если принять во внимание, что сплав этот противостоит действию химич. агентов, почти не изменяется на воздухе, легко подвергается обработке и хорошо полируется, то становится понятным распространение этого сплава для изготовления различных точных, не изменяющихся изделий. Недостаток И. состоит в том, что с течением времени термин. коэфф. расширения его претерпевает изменения. При обыкновенной ί° линейка из И. очень медленно удлиняется; если же ее выдерживать при 100°, то процесс удлинения ускоряется и, примерно, через 100 часов доходит до максимума. При охлаждении до нормальной ί° изменение длины вновь начинает обнаруживаться, и это явление наблюдается в течение многих лет. По мере увеличения содержания никеля, указанное явление в инваре постепенно ослабляется и в 43%-ной никелевой стали исчезает, снова появляясь при дальнейшем обогащении сплава никелем до 70%, когда получается уже совершенно неизменяемый сплав. Исследуя причины описанной неустойчивости И., Гильом нашел, что углерод, всегда присутствующий в железе, играет большую роль в этом явлении. Устойчивость И. раходится в прямой зависимости от количества содержащегося в сплаве углерода: чем это содержание меньше, тем сплав устойчивее. Уменьшить или даже совершенно устранить это вредное влияние углерода оказалось возможным путем добавления к сплаву хрома или ванадия в небольшом количестве. Т. о. была разрешена задача изготовления сплава с малым и неизменным коэфф-том расширения. Применение никелевой стали не ограничивается лишь изготовлением мер длины (геодезич.’базисных мер, проволок и тому подобное.), но имеет место и в часовом деле при изготовлении маятников из двух металлов—стали и латуни—для сохранения возможно большего постоянства их длины при изменениях ί°; никелевую сталь можно подобрать так.

I · что достигается полная гарантия неизмен-

ности длины маятника при всяких t°, а не только для двух определенных значений έ°, как то было достижимо при применении обыкновенной стали.

Изучая изменение упругих свойств никелевой стали, Гильом нашел еще один способ ее применения. Коэфф. упругости данной никелевой стали при разных ί° изменяется вместе с изменением термич. коэфф-та расширения: чем этот последний меньше, тем коэфф. упругости больше. Но если к никелевой стали прибавить марганец или хром, то способность ее к изменению упругих свойств ослабляется, и при содержании 12% хрома это изменение в пределах определенных t° становится почти незаметным. Получаемый т. о. сплав, названный Гильомом эльинваром (elasticit6 invariable) то есть сплав с неизменяющимся коэфф-том упругости, нашел себе применение в некоторых областях техники, например для изготовления нитей в крутильных весах, для изготовления часовых пружин и тому подобное. См. также Спр. ТЭ, т. II.

Лит.: Guillaume Ch. Ed., Etudes metrolo-giTues sur les aciers au nickel, «Travaux et mdmoires du Bureau international des poids et mesures», Paris, 192*7, t. 17; Cheve nard P., Recherches expdrimen-tales sur les alliages de ter, de nickel et de chrome, ibid. А. Доброхотов.