Invarteräs

Invar on nimitys joukolle metalliseoksia, joille on ominaista erittäin pieni ja toisinaan jopa negatiivinen lämpölaajenemiskerroin tietyllä lämpötila-alueella. Nimitys Invar on peräisin sanasta invarianssi ('muuttumaton').

Käyttö

Invar-seoksia käytetään suurta mittatarkkuutta vaativiin instrumentteihin, mittalaitteisiin ja kronometreihin, joille on tärkeää mittojen muuttumattomuus lämpötilan vaihdellessa.

Historia

Invar-ominaisuuden keksi 1896 rautanikkeliseoksessa Fe65Ni35 sveitsiläinen fyysikko Charles Édouard Guillaume, joka sai 1920 keksinnöstään Nobelin fysiikanpalkinnon. Hän työskenteli mittoja ja painoja hallinnoivassa virastossa, jossa hän etsi halvempaa vaihtoehtoa mittanormaaleissa käytetylle platinairidiumseokselle.

Metalliseokset

Fe65Ni35-Invar sisältää 65 prosenttia rautaa (Fe) ja 35 prosenttia nikkeliä (Ni). Mekaanisia ominaisuuksia säädellään seostamalla yksi prosentti magnesiumia (Mn), piitä (Si) ja hiiltä (C). Seostamalla viisi prosenttia kobolttia (Co) saadaan lämpölaajenemiskerrointa pienennetyksi edelleen.

Nykyisin tunnetaan useita muitakin seoksia, joilla on Invar-ominaisuus:

pintakeskiset 

FeNi, FePt, FePd, FeMn, CoMn, FeNiPt, FeNiMn, CoMnFe...

tilakeskiset 

CrFe, CrMn

heksagoninen 

CoCr

amorfisia 

FeB, FeP...

Laves-faasit ja metalliyhdisteet

TiFe2, ZrFe2, RECo2 (RE=harvinaiset maametallit paitsi Eu), FeC, Dy2(FeCo)17...