Widmanstätten, Neumann et cristallisation du fer

Lioandbe a écrit:

Pourquoi apparaît ce triangle par rapport à un octaèdre ?

il y a des triangles partout avec un  octaèdre  (comme un octaèdre de fluorite) , rien que les 8 faces sont des triangles et avec certains plans de coupe, on peut aussi en avoir

quant aux lignes de Widmanstätten, il faut mesurer les écarts entre les lignes, il faut donc une échelle millimétrique sur la photo macro
pour bien se rendre compte

Avec Nantan "tripoté" on a ce genre de choses :





Sur la première, je suppose, les fameux cristaux d'octahédrite ; sur la seconde, ça ressemble furieusement à des Widmanstätten en relief, comme si un des deux alliages avait mieux résisté à la corrosion.

Comment ces deux phénomènes avec des macrostructures physiques envahissantes et bien concrètes cohabitent-ils et s'articulent-ils entre eux sans se gêner mutuellement, sont-ils absolument indépendants l'un de l'autre ?

Il me semble qu'on utilise différents termes, expressions et noms pour parler tout simplement de la structure de ces météorites mais vue et mise en évidence de manières différentes. Les Figures de W ne sont rien d'autres qu'une mise en évidence de cette structure en 2 dimensions (à plat) et grâce à un procédé chimique. Ces cristallisations et ces figures de W sont finalement selon moi la même chose mais vue de manière différente. Donc les cristallisations ne sont pas des structures particulières, mais juste une mise en évidence en 3 dimensions de la structure. Ce n'est pas du copier/coller de wikipédia, juste mon analyse après travail sur les échantillons et je peux me tromper, la discussion est intéressante..

Sur une Sericho que j'avais repolie finement la structure matérialographique apparaissait sans attaque mais tout dépend de la structure et de la taille des joints de grains.

Sur un acier, sans attaque chimique,  même poli à 1 micron, tu ne vois rien de sa structure par exemple.

Bonjour à tous,
J'admire votre enthousiasme, c'est comme cela qu'on débute des études de cristallographie.
Peut-être sous votre impulsion, j'ai écrit un "long" papier  - et sur l'appariton des figures de Wid - et sur l'origine de leur existence.
Je vais déposer cet article sur le site de mon club www.agab.be mais je ne suis son webmaster. il faudra patienter un peu.
J'ai écrit des choses que je n'ai lues nulle part. 18 pages, je radote déjà !
John K a déjà lu dans mes pensées.

Au fait, connaissez-vous la phase incluse dans vos octaèdres?
Cela dépend du taux de Ni : soit ce sera de la kamacite, soit ce sera de la kamacite + taenite, soit uniquement de la taenite.
Qui est qui ?

Ne vous tracassez pas pour les termes hexaédrites, octaédrites... Ils résultent d'un usage ancien, que je ne critique pas d'ailleurs.
Mais tous ces fers sont cubiques. Il peuvent cristalliser en octaèdres.
Les Aglo-saxons désignent le cube comme un hexaèdre. Ils ne supportent pas le poids de notre passé vis-à-vis du cube. Il y a toutefois un sous-entendu, "régulier", sinon on tombe sur des prismes qui peuvent aussi avoir 8 faces. Donc conservons notre cube.

Je suis surpris du silence de Vivien.
J'ai loupé quelque chose ?

Vivien a ses moments sans forum, dernier contact il y a une semaine, il allait bien.

Je vois les choses comme Super P., comme je l'ai dit, j'ai l'impression que c'est la même chose. Si je me trompe, je dois alors comprendre comment coexistent ces deux structures concurrentes au sein d'un même volume.

Pour ajouter a la conversation, un "crystal" de Gibeon, avec crystallization bien visible:

Quels sont les angles dominants, au sein des structures de Widmanstätten ? Comment les lignes se croisent-elles ?

En relief, que donnerait le retrait plus important d'un de deux alliages (taenite et kamacite) au détriment de l'autre ? C'est ça que j'aimerais comprendre, et voir comment ça s'articule avec les cristaux du fer.

Warin Roger a écrit:

Je suis surpris du silence de Vivien.
J'ai loupé quelque chose ?

il doit être confiné à plus d'un km de son ordinateur !

Bonjour Anne,
Cet octaèdre vous appartient ?

Bonsoir Roger.
Bien desolee, mais ce Gibeon ne m'appartient plus, il y a bien longtemps que je l'ai vendu. Mais j'ai voulu vous montrez sa forme que je trouve interessante. 

On voit aussi quelquefois ce genre de crystallisation sur des fragments de Campo et de Nantan. Si j'en trouve je vous previendrais.

Serge bonjour, 
Bonjour à tous,
 
à haute température, > ~1400 - 1500 °C, tout est fondu.
En-dessous, ce qui apparaît est de la Taenite cristalline.
Puis, la température chutant, pour les fers pauvres en Ni, la kamacite cristallise;
pour les fers moyennement riches, le mélange cristallise;
pour les fers riches (> 16% Ni), la taenite cristallise.
donc Hoba est une masse de 60 tonnes de taenite, c.à.d. du fer-gamma (γ Fe,Ni)
Kamacite = fer alpha, (α Fe,Ni).
 
Le Grand Maçon qui a construit le monde n'y voit que du feu.
Il empile ses briques sans y faire plus attention.
Mais le peuple se révolte et se réorganise. Les phases se séparent, c'est comme en géopolitique.
 
Vous constatez que la formule étant quasi identique, la morphologie sera la même mais la structure intime des "molécules intégrantes", c'est-à-dire de la maille élémentaire, font que parfois (selon le contenu en Ni), les espèces cristallines se séparent.
 
J'ai utilisé un langage plus pédant dans mon article de 18 pages sur les figures de Wid. que les membres de l'AGAB ont déjà reçu (et que peu liront !!!).
Je le publierai sur le site de l'AGAB que j'alimente aussi.
 
Cela dit, je suis surpris de n'avoir jamais lu auparavant "mon" interprétation sans doute parce que c'est une évidence.
Merci de votre bienveillance, mais j'attends un dialogue. Ceci n'est pas un prêche.

Une figure de Widmanstätten.
 
On devine vaguement ce qu'est une figure de corrosion de Widmanstätten.
Cette photo montre un détail de l'enchevêtrement de bandes chez la météorite de fer Henburry Iron IIIAB, une classique australienne qui a d'ailleurs creusé son trou en arrivant parmi nous.
La kamacite est percluse de lignes de Neumann.
Mais d'autres détails restent à préciser.
Qu'en pensez-vous ?
 

Magnifique photo Roger !

Etonnant de voir ces lignes de Neumann d'aussi prêt, elles sont incroyables ! On les croirait presque artificielles.

On aperçoit en effet en bas à droite des traces de corrosion, une photo très intéressante.

Merci Lionel,
mais de plus compétents que moi pourraient donner leur grain de sel.
La taenite parle aussi.

Je pense que vous avez un très bon microscope.
Pour les lignes de Newmann il y a plusieurs séries de lignes:
Les séries parallèles brillantes qui ne sont pas parallèles, ni perpendiculaires avec d'autres séries de la même brillance.
Il y a d'autres séries de lignes beaucoup plus fines aussi dans les tons de jaune (du moins avec mon écran) et qui sont toutes parallèles ou perpendiculaires entre elles; on les voit bien dans la Taenite.
Il y a encore toute une série de lignes parallèles encore plus minces et rapprochées qui sont dans la Taenite et dans la Kamacite.
Quelqu’un peut démêler tout cela ?

Pour "les plus compétents", no way pour moi ! Mais parbleu quelles sublimes photos !

En 1ère réponse, j'ai de fait un bon microscope d'étudiant.
Le Leica MZ6 avec lequel j'ai pris cette photo.
Mais j'en possède un meilleur, le Leica DM750P pour les détails des lames minces.

Si vous le désirez, je pourrais parler de grossissements au microscope.

Merci de me suivre.
 
Serge, je pense qu'une belle photo est une forme de politesse.
 
La littérature (celle qui est facilement accessible à un amateur) considère que seule la kamacite révèle les lignes de Neumann. Elles ne sont visibles qu'après le traitement acide comme les lignes de Widmanstätten.
Donc, la taenite ne révèle pas ces lignes.
Pourtant comme le souligne Vincent, il s'y trouve de fines lignes peu différenciées.
 
Je me permets d'émettre une thèse, jamais émise je crois (ni prouvée), que les lignes de Neumann correspondent aux traces de clivage de minéraux semblables à celles de la calcite ou du quartz choqué (face {10.1} qui parfois se clive quand la faille interne est bien marquée – pour ceux qui ne connaissent pas la minéralogie, cette faille est parallèle à l'une des faces de la pyramide).
 
Ce sont deux phénomènes totalement différents. La structure atomique d'un cristal de calcite montre souvent l'endroit où le clivage apparaît, car en cette région, les plans réticulaires sont relativement distants les uns des autres. Pour un métal, la nature des liaisons interatomiques est fondamentalement différente.
Mais même dans un métal, ces dislocations réticulaires partielles apparaissent.
Bien sûr les ondes de choc choisiront les plans les plus faciles à disloquer.
Il est possible (pour moi, certain) que les octaèdres de fer présentés par Anne soient le résultat de ce clivage.
À ce niveau il serait intéressant de polir un échantillon de ce type et de l'attaquer à l'acide pour démontrer que la couche externe est de la kamacite.
 
Or il existe une différence de structure déterminante, la taenite est plus compacte que la kamacite. Elle résistera mieux je pense, mieux à l'onde choc.
 
En conclusion (personnelle, sans référence) le choc s'imprime au niveau moléculaire dans la kamacite légèrement plus fragile sans la cliver à cause de la masse de fer énorme de l'astéroïde.
Quant à elle, la taenite reste intacte à ce niveau. L'énergie de l'onde s'est dissipée dans la kamacite.
Les fines traces que l'on voit dans la taenite sont donc celles de plans réticulaires de l'octaèdre "naturel", non choqué. Le même type de traces réticulaires doit aussi se trouver dans la kamacite.
 
En conclusion (perso), les lignes de Neumann seront beaucoup plus grandes (ou larges) que ces infimes traces réticulaires naturelles (révélées par l'acide également).
Les lignes ou bandes de Neumann se distinguent donc par leurs dimensions (et leur réflectance).
Une difficulté supplémentaire réside dans les traces éventuelles de polissage.
Roger.

J'avoue que le clivage m'est venu à l'esprit, sous un énorme choc... sans le comprendre scientifiquement 

Ca me fait penser au clivage rhombohèdrique de la calcite.
En la choquant on peut le voir apparaître.

Je partage votre idée Roger.

Voilà qq essais photo sur une pièce qui montre bien la structure dont nous parlons.