KIO^ 6. Kio«. 6. Kio

io5o 27,0

On a représenté {Jig» 1 1) les courbes I ^f{^). Au-dessusde 760°, le coefficient d'aimantation est constant, I est proportionnel au champ; on n'a plus alors représenté,

i3oo

94 !'• CL'IUE.

pour les lempératiires supérieures à celle-là, que la courhe I = /(O)relalive à uncliauipde looo unilës. Celte courbe (i), à l'échelle indiquée, s'évanciuit vers 770". Poursuivre le phénomène, on a représenté la même fonction : courbes (2), (v3), (4)-. (5) avec des éclielles respectivement 10, 100, 1000, 5ooo fois plus grandes pour T. Comme le champ relatif à ces courbes est égal à 1000, on peut encore dire que les courbes (1), (2), (3), (4), (5) donnent respectivement, à Téclielle indiquée, les valeurs deKio-^, Rio', K 10 ', K 10^, 5 Kio^ pour H ==: 1000 et même pour toutes les valeurs de H comprises entre 25 et i 3oo unités, lorsque la température est supérieure à 760°.

Aux températures supérieures à 700" et jusqu'à 1280", l'intensité d'aimanlation continue à décroître avec une vitesse de plus en plus faible. Mais, de 750° à 95o°, la va-

nation reiative de i intensité d aimantaiion (7-70) est

toujours considérable. L'intensité d'aimantation diminue de la moitié de sa valeur d'aboi d pour quelques degrés, puis pour 20" ou 3o*^ d'élévation de la température.

De g5o" à 1280°, le coefficient d'aimantation est presque constant, il diminue un peu avec la température.

Vers 1280*^; le coeffcient d^ aimantation augmente brusquement de la moitié de sa ^valeur, puis de nouveau, de 1280° à i365^, il se remet à diminuer quand la température augmente.

Le fer doux présente une autre singularité dans le voisinage de la température de 860". Cette singularité n'est guère apparente sur \ajig. 11, mais elledevient manifeste si l'on construit la courbe de logl (ou de logK) en fonction de la température G. Le coefficient angulaire des tangentes

à cette courbe donne les valeurs de y -^j expression qui,

changée de signe, est la vitesse relative de chute de l'intensité d'aimantation avec la température.

PROPIUÉTÉS MAGKÉTIQUES DES COUPS.

La courbe en logl a d'abord un premier point d'inflexion vers ""So", à une tempéralure voisine du point de transformation indiquant alors un maxiumm de vitesse relative de cbute, puis la courbe a deux autres points d'inflexion, l'un à 840" et l'autre à 880", qui indiquent respectivement poui- ces tempéiatures un minimum et un

I f]\ maximum pour -r -,;:• ^ J «6

On a représenté {Ji§. i :> ) les valeurs des logaiitbmes

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^vi c= c= C3 C3 § e=» ^y<)

•— c-~i Ln> f^ en F= 52

des coefficients d'aimantation (LK) en fonction des logarithmes de la température absolue (LT)^ cette rej)résentation est très avantageuse : l'échelle logarithmique pour le coefficient d'aimantation permet d'avoir une représentation d'ensemble des propriétés magnétiques d'un corps

96 p. CUlllE.

ferio-magnélique; celle échelle permet encore de réunir sur une même figure les courbes relatives aux divers corps niagnéliques et de les comparer entre eux. L'échelle logarillnrn((ue des températures absolues est réclieile de température la plus naturelle pour tous les phénomènes ('). Enfin, lorsque pour un corps comme l'oxygène, le palladium, les sels magnétiques, on a la relation K = -

(où K est une constante), la représentation est une droite de coefficient angulaire égal à ( — i).

Les phénomènes qui se passent vers 'j5o^ pour le fer {fig- i2> point a) sont normaux; ce sont des phénomènes qui se rencontrent chez tous les corps ferro-magnétiques aux températures voisiries de celles de transformation magnétique.

On voit nettement {fig- 12) que l'allure de la courbe de a en h entre 760^ et 860° ne se poursuit pas au delà. Entre 860° et 900*^ la chute est beaucoup plus brusque ; de part et d'autre de 860^ (point h) on a des points d'intlexion. Sur la courbe {fig- 11), au contraire, la perturbation est à peine visible et se traduit seulement par un léger aplatissement de la courbe vers 860°.

On peut maintenant chercher à se faire une idée de ce qui se produit dans le fer. L'explication suivante me paraît séduisante ; je la donne toutefois sous toute réserve : on pourrait admettre que jusqu'à 860°, le fer se comporte normalement cotnme tout autre corps ferro-magnétique. Vers 860^ {fiS' 12) le fer commence à se transformer en une deuxième variété allotropique, la transformation est complète vers 920° (e) et le fer reste dans cet état jusqu'à

(1) Avec cette échelle une température infiniment basse est ( — oc) comme une température infiniment élevée est (+c/:). Les rapports des nombres exprimant des températures absolues sont seuls déterminés sans convention spéciale. (Voir Lippmann, Journal de Physique^ 1^ série, t. III, p. 2:^7.) Les différences des logarithmes sont de même déterminées.

PllOPRlÉTÉS MAGJNÉTIQUES DES CORPS. g'J

1280" (<^/); le fer est alors analogue à un corps faiblement magnéti(|ue, au palladium, à l'oxjgène, Entin, à 1280", le fer revieni brusquement à son premier état et la ligne ef (1280" à I 366") semble éire le prolougemenl de la ligne ab. La ligne ab prolongée jusqu'en f constituerait bien une combe analogue à celle (|ue donne la magnétile ou le nickel (^ ).

Examen plus détaillé des expériences. — Il convient de se rendre compte du degié de certitude des faits ([ul viennent d'èlre décrits et de préciser certains détails qui peuvent donner des indications sur la nature des pliénomènes. La transformation magnétif/ue vers j5o° n'est pas brusque, tout au moins pour les champs intenses. La diminution de l'inlensité d'aimantation, quand la température s'élève, est seulement très rapide, d'autant plus rapide que le cliamp est plus faible; il J a tendance à transforma tioii brusque lorsque les champs deviennent tiès faibles. Il n'est j)as admissible, par exemple, que des inégalités de températuie dans le fil de fer mascjuent une chute brusque sensible. Les éclianlillons B et C sont, en effet,des fils de massetrès petite \ ils sont placésdans des tubes de platine dirigés horizontalement dans le four. Les différences de température doivent être extrêmement petites

(') J'ai émis cette hypothèse pour donner une image des résultats de mes expériences et pour chercher à quelles conséquences ils semblent conduire lorsqu'on les considère isolément. Je ne me fais pas d'ailleurs l'illusion de croire que ces résultats soient suffisants pour résoudre à eux seuls la difficile question des transformations du fer. Cette question a été l'objet de nombreux travaux en ces dernières années. M. I^e Chatelier a remarqué {Société de Physique^ séance du 20 avril 1894) que la transformation magnétique vers ^So" et le changement d'allure vers S6o° correspondent respectivement aux transformations Ar' et Ar' de M. Osmond, et que la transformation de 1280° correspond à un changement dans les propriétés du fer qui avait été signalé vers i3o()° par M. 13all, mais dont l'existence avait été contestée (OsMONi)^ Transformation du fer et du carbone^ 1888. Ball, Proceedings of theiron and Steel fnstitute, t. I, p. io3; 1891).

g8 p. ce RIE,

dans les diverses parties des fils et ne sauraient masquer que des cliutes brusques insignifiantes.

La transformation qui se produit à partir de 860° nj'avait échappé lorsque je fis les mesures, parce que je n'avais pas employé les coordonnées logarithmiques pour représenter les valeurs de K. Le changement de direction de la courbe eu LR est absolument nécessaire pour- explic|uer la baisse considérable qui se produit entre 855" et 900^ d'après les mesures faites sur réchantillon D et sur l'échantillon E. Cette baisse du coefficient d'aimantation avec la température ne me paraît pas non plus èlre tout à fait brjisqu(î bien qu'elle soit fort rapide.

La transformation qid se produit vers 1280" et se traduit par une augmentation bruscjue a d'abord été pressentie avec l'écliantillon E platine qui, à la limite des températui (is atteintes dans les expériences (1290^'), indiquait une tendance à l'augmentation pour K {fig- i3). L'existence de l'augmentation est, je pense, mise hors de doute pai' les expériences avec réchantillon F. On peut suivre {fig- i3) la marche de ces expériences (on a re- ])résenté les valeuis de LI eu fonction de LT et l'on a indiqué sur l'échelle de LT la position de quelques températures 0 expiimées en degrés centigrades. La courbe (4) points (o) se rapporte à l'échantillon E platiné. La courbe (3) points (,) se rapporte à l'échantillon F. Toutes les mesures ont été faites après avoir laissé la température constante un temps suffisant pour que le morceau de fer soit en éijuilibrede température avt c le four et le couple. Avec l'échantillon E, on a commencé par chaufiér jusqu'à 1162" en faisant des mesures; on est revenu à 933", ce cjui a permis de constater une baisse des valeurs de K à une même température. On a ensuite chaulfé juscju'à i365"; une hausse brusque des valeurs de K s'est produite entre i ^45" et 1095", A partir de i3oo" jusqu'à r365"K diminue. On a lait des détei iniuations pendant le relroi-

PROPIUltTÉS MAGINÉTIQLE5 DES CORPS.

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100 p. CURIE.

(lissement qui inoulicnt que K éprouve, en sens inverse, les mêmes variations que pendant réehaufrenient. Les courbes par éehaulîement et lefroidissement auiaient élé probablement identiques si les expéricnees n'avaient élé troublées par une baisse lenle et progressive dans les valeurs de K qui semble avoir élé proportionnelle au temps, qui s'est produite constamment, mais dont nous n'avons pas su pénétrer la cause.

L'échantillon F était en bon état à la fin des mesures et son poids n'avait pas varié. Nous avons voulu toutefois nous assurer, en nous mettant dans des conditions très différentes, que la variation reconnue à 1280" n'était pas due à quelque action secondaire, cémentation du fer par Je platine, formation d'oxyde, déréglage de l'appareil, etc. Les expériences ont élé faites dans ce but avec l'échnntillo?i G, points (6) marqués X {fig- i3). Cet échantillon était situé dans une ampoule de porcelaine. Il avait une masse six fois plus grande que celle de l'échantillon F. Les résultats de l'expérience sont en a(;coid avec ceux donnés par léchantillon F. Les valeurs numéricjuespour Ksont aussi à peu près les mêmes et n peu près la même aussi la grandeui" de la variation à 1280". Un accident a mis fin aux expéi'iences et l'on n'a pas pu voir ce qui se passait pendant le refroidissement. Les expériences avec le fer F indiquent que le changement de 1280° est biusque. Les expéi'iences avec le fer G indiquent, au contraire, une augmentalion progressive de K avec la température; mais cette augmentalion progressive i^ésulie évidemment de ce cjue la température du morceau de fer Ci n'était pas uniforme. Ce morceau, en efièt, était assez volumineux et sa phis grande dimension était dirigée vertiealenjent ; il <^iait situé dans une grosse ampoule de porcelaine qui occupait une place très grande dans le four.

D'une manière générale jioiis 11' avons pas trouvé â'Jijsiérésïs dans la relation entre V intensité d aimantation

lM\OPl\lÉTÉS MAGNÉTIQUES DES COUPS. lOl

et la température pour le fer doux ('). C'esl-à-tlire que les valeurs obtenues pour rinteusilé d'ainianlalion à chaque teiupérature ont éié retrouvées à peu près les mêmes pendant la période d'échautïenieut et celle de refroidissement. Il convient de rappeler que les morceaux de fer emplovés ont subi une cuisson prolongée vers 1200" avant d'être portés dans l'appareil magnétique. Connue vérification de cette concordance dans les résultats obtenus à chaque lempéralure, nous citerons, pour l'échantillon B. les quatre séries à la température ambiante et deux séries à 688". Pour l'écharitillon D les valeurs obtenues lorsque les tenipératures successives vont en augmentant sont en accord avec cellesoblenues lorsque les températures successives allaient en diminuant.

Nous avons vu qu'avec l'échantillon F le coefficient d'aimanlation aux températures supérieures à 1000" a baissé d'une factxn continue pendant le cours des expériences.

Ce n'est pas là un effet d'hystérésis, mais bien plutôt une sorte de viscosité dans l'action de la chaleur. Cette viscosité, nous l'avons encore rencontiée plus accentuée dans un autre échantillon (^)- mais, au contraire, les échantillons h, D, F, G ne nous ont rien donné de semblable. Il y a là une contradiction que nous n'avons pas su expliquer.

PROPHIÉTÉS DU FEU PLATINÉ. Ou a obtCUU aVCC

1 échantillon D, qui avait été platiné, des résultats qui din'èrenl sensiblement de ceux trouvés avec les antres échantillons. Les deux premières transformations se sont

(') L'acier présente au contraire des phénomènes d'hystérésis de ce genre très marqués, M. Hopkinson a décrit ces phénomènes dont j'ai pu vérifier l'existence.

(-) Nous ne donnons pas les résultats obtenus avec cet échantillon parce qu'un accident nous a empêché d'avoir une série complète.