Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Neuc Kutge V1I1. Hand; 

 der ganren Keihe XXIV. Band. 



Sonntag, den 6. Juni 1909. 



Nummer 



Das Invar und seine wichtigste Verwendung in der Geodasie. 



iNachilruck verboten.] 



1. Fur eine Reihe von Anwendungen in der 

 Geodasie ist ein Metall willkommen, das einen 

 moglichst kleinen Warmeausdehnungskoeffizienten 

 hat bei geniigender Bestandigkeit und Festigkeit, 

 endlicli bei nicht hohem Preis. Feine Mafistabe 

 in der Form sog. Normalma8sta.be und zur un- 

 mittelbaren Verwendung bei Prazisions-Langen- 

 tnessungen konnen nicht aus dem stets und un- 

 regelmafiig veranderlichen hygroskopischen Holz 

 bestehen, sondern nur aus Metall ; da es aber 

 schwierig ist, die Temperatur eines solchen Metall- 

 stabs genau zu messen, so sollte bei Staben fur 

 feine Messungen ein gewisser Temperaturfehler 

 einen moglichst geringen Langenfehler zur Folge 

 haben. Auf der Oberflache eines Stahlstabs seien 

 zwei feine Striche gezogen, die z. B. bei der 

 Temperatur -)- 18 C die Entfernung von genau 

 i m haben ; wird die Temperatur des Stabs um 

 10 vergrofiert, auf + 28 C gebracht, so sind die 

 zwei Striche um mehr als J /io mm u'ber i m von- 

 einander entfernt; eine Unsicherheit um nur i 

 in der Temperatur des Stabs macht die Ent- 

 fernung der zwei Striche um etwas iiber Vion mm 

 unsicher. Bei einem Messingstab ist die Warme- 

 ausdehnung fast das Doppelte von der eines Stahl- 

 stabs unter denselben LJmstanden ; der Warme- 

 ausdehnungskoeffizient des gewohnlichen Messings 

 ist i ' /5 von dem des gewohnlichen Stahls. Fur 

 Platin dagegen ist dieser Koeffizient nur J . von 

 dem des Stahls; ein Platinstab von i m Lange 

 wird bei Abnahme seiner Temperatur um i nicht 

 wie der Stahlstab um 1,1 Hundertstel eines 

 Millimeters, sondern nur um 0,9 Hundertstel mm 

 kiirzer. Das sind kleine Grofien und wozu braucht 

 man sie so sehr genau zu kennen ? Nun, diese 

 Meterstabe u. dgl. clienen eben auch als Mafie fur 

 sehr lange Strecken, bei denen ihre Fehler mit 

 10000, icoooo multipliziert werden, und man mufi 

 deshalb sowohl die Lange der ,,Normalmafie" bei 

 einer bestimmten Temperatur, als ihr thermisches 

 Verhalten und die Erhaltung ihrer Lange im Lauf 

 der Zeit aufs genaueste studieren. Man rechnet 

 bei diesen feinen Mafivergleichungen nicht in 

 Millimetern, sondern in Mikrons ('/mrm mm). 



2. Platin und die Platin-Iridiumlegierung, aus 

 der die vor einigen Jahren an die einzelnen 

 Staaten der Meterkonvention abgegebenen Ur- 

 mafie bestehen, ist nun viel zu teuer, als dafi man 

 daran denken kbnnte, zahlreiche und lange Mafie 

 aus diesem Material zu verfertigen. Da wurde 

 eines Tags gefunden, dafi ein bedeutender Nickel- 

 zusatz zum Stahl dessen Warmeausdehnungs- 

 koeffizienten herabdrtickt und dafi bei einer Legie- 



Von Prof. Dr. E. Hammer. 



rung von etwa 36 v. H. (dem Gewicht nach) Nickel 

 mit 64 v. H. Stahl dieser Koeffizient einen sehr 

 ausgesprochenen kleinsten Wert erreicht, bei noch 

 starkerem Nickelgehalt der Legierung also wieder 

 steigt. Dieser Nickelstahl mit 36 / Nickel ist 

 Invar genannt worden, unveranderliches Metall. 

 Der Warmeausdehnungskoeffizient des gewohnlich 

 verwendeten Invar ist ungefahr 1 j. ilt von dem des 

 Stahls: wahrend eine Unsicherheit von i in der 

 Temperatur eines Stahlstabs seine Lange, die fiir 

 eine bestimmte Temperatur genau bestimmt sei, 

 um rund Vionnoo ' nres Betrags unsicher macht, 

 ist die entsprechende Zahl fur einen Invarstab 

 '/SHOD ooo- k s ' st das grofie Verdienst der beiden 

 Direktoren des internationalen Mafi- und Gewichts- 

 bureaus zu Breteuil (bei Sevres, unweit Paris), R. 

 Benoit und Ch. Ed. Guillaume, auf Wunsch 

 der internationalen Erdmessung dieses merkwiirdige 

 Metallgemisch nach alien Richtungen sorgfaltig 

 studiert zu haben. In dem franzosischen Stahl- 

 werk Imphy, aus dem bisher der meiste Nickel- 

 stahl fiir feine Mafistabe usf. hervorging, ist es 

 gelungen, Legierungen (mit Chromzusatz usw.) 

 herzustellen, die gegen Temperaturanderungen 

 so gut wie unempfindlich sind, bei denen z. B. in 

 der Nahe von 15" die Anderung der Temperatur 

 eines Stabs um I eine Anderung seiner Lange von nur 

 1 ,24 mm mm hcrvorbringt und die also den Namen Invar 

 buchstablich verdienen was die Temperatur 

 angeht. Leider ist aber mit dem Vorzug der ge- 

 ringen Warmeausdehnung ein grofier Nachteil 

 verbunden : die Molekiile des Materials sind in 

 gleichsam nur labilem Gleichgewicht, z. B. gegen 

 starke oder langandauernde Erschiitterungen nieht 

 unempfindlich, die Lange der Invarstabe usf. 

 andert sich ,,von selbst" im Lauf der Zeit. Zwar 

 ist bei Staben aus alien Materialien die Lange, 

 wie man in der Metronomic sagt, eine ,,Funktion 

 der Zeit". Doch sind gerade bei Invarstaben und 

 -drahlen solche Anderungen von ziemlich grofien 

 Betragen beobachtet worden ; besonders Er- 

 schiitterungen sind von Einflufi. Z. B. hat ein 

 Invardraht von I 3 4 mm Starke und 24 m Lange, 

 nachdem er durch eine Zugspannung von 160 kg, 

 der er 3 Tage ausgesetzt wurde, eine dauernde 

 Verlangerung von etwas iiber 16 mm erfahren 

 hatte, durch 100, 500, 1000 heftige Schlage gegen 

 den Fufiboden wieder eine Verkiirzung um 1,34, 

 4,04, 5,21 mm erlitten. Die neuen Drahte 

 haben iibrigens hohere Festigkeit und viel groSere 

 Bestandigkeit als die zuerst hergestellten, so dafi 

 solche extreme Zahlen nicht mehr erscheinen ; 

 und gliicklicherweise fiihren die absichtlichen, 

 starken und oft wiederholten Erschiitterungen das 



