186 XIX. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1904. Nr. 15. 



Eigenheit für alle Eigenschaften einer Legierung 

 gültig ist, nannte Herr Guillaume die Legierungen 

 mit geringem Nickelgehalt „irreversible Legierungen". 



Bei den Legierungen mit größerem Gehalt an 

 Nickel sind die Erscheinungen ganz andere. Das 

 Auftreteu und die allmähliche Zunahme des Magne- 

 tismus beim Abkühlen folgt einer Kurve, deren Form 

 für die verschiedenen Legierungen nur wenig diffe- 

 riert, so daß der Wert der Magnetisierbarkeit nur 

 von dem Abstände von der Temperaturachse abhängt. 

 Sowohl die magnetische Suszeptibilität wie die Längen- 

 änderung und die Elastizität sind in erster Annäherung 

 durch eine Funktion der Temperatur dargestellt, und 

 die Legierungen dieser Kategorie können als reversible 

 bezeichnet werden. Der Beginn der Anomalie der 

 Ausdehnung oder der Elastizität scheint vollkommen 

 zusammenzufallen mit dem ersten Auftreten des Ferro- 

 magnetismus; wie bei den irreversiblen Legierungen 

 kann man auch hier die drei Reihen gleichzeitiger 

 Umwandlungen als bestimmte Indices ein und der- 

 selben eingreifenden Modifikation der Legierung auf- 

 fassen. 



Die Reversibilität oder Irreversibilität der Um- 

 wandlungen könnte auf den ersten Blick einen funda- 

 mentalen Charakterzug der Nickelstahle zu bilden 

 scheinen; da die Erscheinungen in den beiden Gruppen 

 von Legierungen so verschieden verlaufen, könnte 

 man sie als zwei absolut gesonderte Gruppen von 

 Legierungen auffassen. Bei näherer Betrachtung 

 zeigen sich aber Verwandtschaften zwischen den re- 

 versiblen und irreversiblen Änderungen der Eigen- 

 schaften. So findet man bei der ersten Gruppe das 

 Auftreten des Magnetismus begleitet von einer 

 Volumzunahme, und in der zweiten trifft man mit 

 sinkender Temperatur beim Ercheinen des Magnetis- 

 mus eine Abnahme der Kontraktion, die man als 

 virtuelle Volumzunahme auffassen kann. Die Elasti- 

 zität aber ändert sich in beiden Gruppen, gleich; der 

 Modul sinkt in dem Moment, wo der Magnetismus 

 aufzutreten beginnt, ein Unterschied ist nur in der 

 Reversibilität oder Irreversibilität begründet, oder 

 durch das Vorhandensein einer Wärmeverzögerung. 

 Hiernach darf die Hysterese, wie beim Eisen, nur als 

 ein nebensächlicher Charakter aufgefaßt werden, und 

 der weitere Schluß wird gerechtfertigt, daß die Ano- 

 malien der reversiblen und irreversiblen Legierungen 

 von derselben inneren Modifikation beherrscht werden, 

 die sich unter zwei bestimmten Formen darstellt, 

 deren Konsequenzen aber genau ähnlich sind. 



Um nun das Wesen dieser Umwandlung zu er- 

 fassen , muß man die Modifikationen , welche das 

 Eisen und Nickel allein erleiden, einer kurzen Be- 

 trachtung unterziehen. Läßt man ein Stück reines 

 Eisen von einer hohen Temperatur sich abkühlen, so 

 bemerkt man in dem Abkühlungsverlauf zwei Still- 

 stände, einen ziemlich plötzlichen bei etwa 890° 

 (Punkt A s nach Osmond) und einen schwächeren, 

 der bei 755° (Punkt A 2 ) beginnt und ohne scharfe 

 Grenze viel tiefer endet. Diese beiden Wärme- 

 produktionen bedeuten Umwandlungen, welche drei 



verschiedene Zustände des Eisens, w, ß und y, von- 

 einander trennen; letzterer ist der normale Zustand 

 bei hohen Temperaturen, der erstere existiert nur bei 

 gewöhnlicher Temperatur. Beim reinen Eisen sind 

 diese Umwandlungen reversibel; dies hört jedoch auf, 

 wenn das Eisen mit Nickel, Mangan oder Kohle gemischt 

 ist. Die Zusätze erniedrigen auch die Umwandlungs- 

 punkte und nähern sie einander, so daß die eine 

 Varietät, das /3-Eisen, ganz verschwindet. Eisen mit 

 4 Proz. Nickel hat nur einen Umwandlungspunkt bei 

 der Abkühlung, und Eisen mit 8 Proz. Nickel hat 

 auch beim Erwärmen nur einen. Die Eigenschaften 

 des Eisens ändern sich derart, daß oberhalb A 3 das 

 Eisen nur schwach magnetisch ist, seine Magnetisier- 

 barkeit nicht vom Felde abhängt und der absoluten 

 Temperatur umgekehrt proportional ist. Im /J-Zu- 

 stande ist der Magnetismus deutlicher, aber noch sehr 

 schwach und folgt nicht diesen Gesetzmäßigkeiten. 

 Das «-Eisen ist das gewöhnliche magnetische Eisen, 

 dessen Magnetismus plötzlich bei 755° erscheint und 

 bei sinkender Temperatur langsam wächst. Nach 

 Le Chatelier ist der Übergang von y- in /3-Eisen 

 von einer plötzlichen Volumzunahme begleitet. 



Das Nickel erleidet gleichfalls bei 340° eine re- 

 versible Umwandlung, die charakterisiert ist durch 

 das definitive Verschwinden des Ferromagnetismus 

 beim Erwärmen und sein Wiedererscheinen beim Ab- 

 kühlen. Die Wärmeentwickelung ist nicht sehr aus- 

 gesprochen , aber merklich; eine plötzliche Volum- 

 änderung scheint bei keiner Temperatur aufzutreten. 

 Zusatz eines nichtmagnetischen Metalls zum Nickel 

 erniedrigt seine Umwandlungstemperatur und hebt 

 schließlich den Magnetismus bei gewöhnlichen Tempe- 

 raturen auf, und selbst bei sehr niedrigen. Die Aus- 

 dehnung des Nickels im nichtmagnetischen Zustande 

 ist die gleiche wie im magnetischen bei den gleichen 

 Temperaturen. 



Von den beiden Bestandteilen des Nickelstahls 

 zeigt das Eisen die bedeutenderen und tieferen Um- 

 wandlungen bei Änderung der Temperatur. Dem- 

 entsprechend sind die Anomalien der eisenreichen 

 Legierungen stark ausgesprochen, während diejenigen 

 der dem Nickel nahen Legierungen schwer wahr- 

 nehmbar sind. So führen die Zusätze von Nickel 

 zum Eisen, die nach und nach bis 30 Proz. gesteigert 

 werden, durch alle Anomalien der irreversiblen Le- 

 gierungen bis zu denen der ersten reversiblen Le- 

 gierungen; ein gleicher Zusatz von Eisen zum Nickel 

 läßt hingegen kaum die ersten Spuren einer Anomalie 

 der Ausdehnung erscheinen. Diese Bemerkung führt 

 schon dazu, in den Umwandlungen des Eisens 

 die Hauptursache der Anomalien seiner Le- 

 gierungen mit dem Nickel zu erblicken. Dieser 

 erste Hinweis auf die Natur der hier untersuchten 

 Erscheinungen wird wesentlich gestützt durch Oa- 

 monds Nachweis eines wirklichen Zusammenhanges 

 zwischen den Eigenschaften des Eisens und denen 

 der Nickelstahle, der sich offenbart durch die fort- 

 schreitende Erniedrigung des Umwandlungsgebietes, 

 durch das Auftreten der Irreversibilität und durch die 



