CH.-ED. GUILLAmiE — L'ÉQUILIBRE CHIMIQUE DANS LES SOLIDES 



soit en bas, les températures auxquelles l'alliage a 

 été exposé dans sa dernière transformation par- 

 tielle, il garde les propriétés intermédiaires qu'il 

 avait à ce moment. 11 peut rester indéfiniment mi- 

 dur, mi-élnstique, faiblement magnétique, et pos- 

 séder une dilatation comprise entre 11 et 18 millio- 

 nièmes. 



II 



Dès que l'on dépasse une certaine teneur en 

 nickel Voisine de 2.3 "/„, les phénomènes changent 

 du tout au tout. D'irréversibles, les alliages devien- 

 nent réversibles, et possèdent, à toute température, 

 des propriétés qui, en première approximation, ne 

 dépendent que de cette variable. 



Mais les alliages réversibles de fer et de nickel 

 présentent d'autres particularités tout aussi singu- 

 lières que celles dont il vient d'être question. 



Au cours de la détermination d'une règle en 

 acier au nickel appartenant à la Section technique 

 de l'Artillerie, M. J.-H. Benoit, directeur du Bureau 

 international des Poids et Mesures, trouva, pour cet 

 acier, une dilatation voisine de celle du laiton. 

 C'était la première fois que l'anomalie de dilatation 

 était constatée dans un acier au nickel. Un an plus 

 tard, examinant une barre d'un autre alliage simi- 

 laire qui avait été fournie au Bureau international 

 par la Société de Commentry-Fourchambault, je 

 reconnus qu'elle était deux fois moins dilatable que 

 l'acier ordinaire. J'entrepris alors d'étudier de plus 

 près cette anomalie, dont voici les traits essentiels: 



A partir des teneurs les plus basses des aciers 

 au nickel réversibles, la dilatation s'abaisse gra- 

 duellement jusque vers 36 "/„ de nickel, et re- 

 monte ensuite vers la valeur normale. La plus 

 faible dilatation trouvée est égale au dixième de 

 celle du platine '. 



Tous les alliages de celte catégorie sont magné- 

 tiques aux basses températures. Mais, lorsqu'on 

 les chauffe, ils perdent graduellement leur magné- 

 tisme, et la température où la perméabilité devient 

 égale à 1 est fonction de la teneur. Cette tempéra- 

 ture, qui est inférieure à zéro pour un acier à 26 °/„ 

 de nickel, atteint 320° pour un alliage qui en con- 

 tient 40 ■>/„. 



Lorsque le magnétisme est près de disparaître, 

 la dilatation de l'alliage s'élève rapidement, et, 

 à la température oîi il est devenu insensible à l'ai- 

 mant, la dilatation prend une nouvelle valeur 

 beaucoup plus élevée qu'à l'état magnétique. 



Un alliage, qu'on amène d'une température éle- 

 vée à une température plus basse, se contracte à 

 mesure du refroidissement; puis, si la nouvelle 

 température se maintient pendant un temps pro- 



' Voir la lieviie du 30 juin 1897. 



longé, il revient un peu en arrière, et subit une 

 dilatation avec le temps, qui dépend de la compo- 

 sition de l'alliage et des températures auxquelles 

 il a été soumis. La rapidité de celte variation dimi- 

 nue lorsqu'on s'éloigne de la température de perte 

 totale du magnétisme; en d'autres termes, l'alliage 

 est d'autant plus stable que la température 

 s'abaisse davantage. Aux températures basses, et 

 pour certains alliages, le mouvement a pu élre 

 suivi pendant près d'une année. 



Si l'on ramène ensuite le métal à une température 

 élevée, il suit la marche inverse, s'allonge pendant 

 le réchauffement, puis commence aussitôt à se rac- 

 courcir pour arriver, après un temps plus ou moins 

 long, à un état définitif. La variation au>échauffe- 

 ment est plus rapide qu'au refroidissement. 



On reconnaît là les traits généraux des mouve- 

 ments qu'éprouve le zéro d'un thermomètre soumis 

 à des températures diverses. Les variations de 

 volume du verre sont de signe inverse de celles 

 qu'éprouvent leS aciers au nickel, mais toutes les 

 lois qui régissent l'un des phénomènes sont minu- 

 tieusement reproduites dans l'autre. 



Une théorie qui donnera l'explication de l'un des 

 groupes de variations a donc bien des chances 

 pour s'appliquer à l'autre. 



III 



Les faits qui viennent d'être rappelés décèlent 

 des relations très intimes entre les propriétés ma- 

 gnétiques des aciers au nickel et les variations 

 réversibles ou irréversibles de leur volume. Les 

 déformations permanentes ou résiduelles sont, de 

 plus, l'indice d'une transformation dont on observe 

 les derniers restes seulement après que la tempé- 

 rature est définitivement établie, mais qui a dé- 

 buté pendant sa variation. Nous sommes ainsi 

 conduits, en dehors même de toute idée théorique, 

 à admettre que, par le refroidissement, une modi- 

 fication moléculaire prend naissance, un certain 

 élément de l'alliage augmente de volume, et ce 

 gonflement intérieur, se soustrayant de la contrac- 

 tion qui devrait avoir lieu si chacun des compo- 

 sants était seul, la réduit à une quantité qui, dans 

 certains cas, est presque nulle. 



Les alliages irréversibles augmentent de volume 

 lorsqu'ils deviennent magnétiques. Les réversibles 

 se contractent moins que ne l'indique la loi des 

 mélanges. Les deux phénomènes, différents dans 

 leur aspect, semblent, en définitive, n'être que 

 deux formes d'une même transformation. Il suffira, 

 pour le moment, de retenir ce fait, que l'augmen- 

 tation de la perméabilité magnétique dans les 

 alliages des deux catégories augmente le volume 

 moléculaire moyen de l'ensemble. 



