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travailler de la siderite?


Tyler
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Salut,

je met ça dans "les bricoleurs", j'espère que c'est au bon endroit.

 

J'envisage de travailler / usiner des petites tranches de siderite en fer pur de 2 à 3mm d'épaisseur pour en faire de petites pièces à incruster dans du bois. (c'est pour de la deco).

Question qui va surement sembler bête, ça se travaille facilement avec des outils manuels? (lime et compagnie).

J'imagine que oui mais je préfère être sûr avant de me lancer.

 

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Il y a 4 heures, Tyler a dit :

Question qui va surement sembler bête, ça se travaille facilement avec des outils manuels?

 

Bonjour @Tyler,

 

Aucune question n'est bête, éventuellement chez des gens mal intentionnés elles peuvent être déplacées.

 

La sidérite de fer pur est très rare, où l'avez-vous trouvée ? A tout le moins on y trouve presque toujours en traces du zinc, du manganèse, du magnésium et bien sur du calcium.

 

S'agissant de sidérite, ce carbonate de fer ne va pas en rester là. Spontanément la sidérite au contact de l'ait humide ou de l'humidité résiduelle du bois va s'engager dans une réaction d'oxydo-réduction pour petit à petit se métamorphoser en limonite avec une belle couleur foncée. Dans des conditions particulières de température cette limonite deviendrait de l'hématite.

 

A vous de voir.

 

Ney

 

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Merci pour les infos, donc ce n'est pas une bonne idée apparemment.
Elle serait très certainement collée à l'époxy, puis polie, mais sur une zone de contact courant avec les mains.

Pour la petite histoire, elle n'est pas en ma possession, c'est un client qui s'en est procuré (légalement ) et qui aimerais, si c'est possible que j'en incruste dans un travail que j'aurais à réaliser pour lui.
 

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Bonjour @Tyler

 

Il y a 1 heure, Tyler a dit :

donc ce n'est pas une bonne idée apparemment.

Si ça peut l'être au contraire. A ma connaissance peu de personnes se sont attaquées à ce défi aussi la pièce finale sortira de l'ordinaire.

 

Il y a 1 heure, Tyler a dit :

Elle serait très certainement collée à l'époxy, puis polie,

L'époxy lente de préférence, c'est à dire la 24 H. Si vous pouvez, une fois mélangés les deux composants,dégazer la colle dans une enceinte sous vide ce serait idéal, il n'y aura plus d'humidité dans le mélange. Afin de limiter la polymérisation pendant le dégazage, environ 2H , faites le en dessous de 15°C ce serait parfait. le mieux est de mettre les composants et la coupelle de mélange la veille au frigo. Réaliser le mélange dans le frigo puis mettre très vite la coupelle de mélange sur un bloc de polystyrène dans l'enceinte sous vide qui est un parfait isolant thermique (plus de conduction ni de convection).

Il y a 1 heure, Tyler a dit :

puis polie

La dureté de la sidérite varie de 3,5 à 4. En gros on peut la rayer avec un clou de cuivre. En choisissant un bois dur, hêtre, châtaignier ou chêne, que vous pouvez déshydrater au four en cuisant votre poulet demain, vous n'aurez pas de trop gros écarts de dureté. Le ponçage puis le polissage ne devraient pas présenter de creux autour de la pierre.

 

Il y a 1 heure, Tyler a dit :

mais sur une zone de contact courant avec les mains

Ce serait pour faire un manche de couteau par exemple ? A condition que la personne qui vous demande ce travail accepte que la couleur puisse évoluer avec le temps, vous pouvez vernir avec un vernis de type Le Tonkinois qui est un vernis marine résistant bien à l'abrasion et qui isolera bien la pierre de l'humidité ambiante.

 

Une petite photo quand la pièce sera terminée !

 

Bonne recherche.

 

Ney

 

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Merci pour la "recette" de l'epoxy ;)

je dois fouiller dans mes étagères mais je dois avoir de l'époxy de coulée 24H.

Pour le bois, tout dépend d'où ira l’incrustation, ça devrait être dans un bois dur (de densité 0.85 à 1, je ne connais pas l’équivalence en dureté des métaux), mais pas sûr à 100%.
Mais cette étape de ponçage - polissage ne me pose pas trop de soucis étant donné que ce métal est plutôt "mou" (c'était surtout ça l'inconnue).

 

Pour le vernis, j'utilise en général des vernis en phase aqueuse bi composants (vernis professionnel haute résistance), mais là ce sera un vernis 2K solvanté pour ne pas apporter d'humidité.

 

Le projet n'est pas encore validé, et on a encore pas mal de choses à définir, et ça prend un peu plus de temps qu'un manche de couteau. (je garde un peu de mystère :) ).

je penserai aux photos si le projet abouti ;) . (mais je ne voudrais pas être hors charte vu que c'est pour mon travail).

 

merci :)

 

 

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il y a 13 minutes, Tyler a dit :

Pour le vernis, j'utilise en général des vernis en phase aqueuse bi composants (vernis professionnel haute résistance), mais là ce sera un vernis 2K solvanté pour ne pas apporter d'humidité.

Beau projet, j'espère pour vous qu'il aboutira. En place du vernis il y a aussi la possibilité de vitrification avec une produit pro de qualité "passage intense". Là c'est du dur très résistant à l'abrasion !

 

Pour la photo ce sera toujours possible en MP, cela évite de la publier.

 

Ney

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Bonsoir,

J'ai eu l'occasion de travailler une très belle tranche de sidérite pour Brigitte Zanda. Elle faisait environ 30 cm sur 12 et 1 cm d'épaisseur et un bon poids (fallait pas se la laisser tomber sur le pied !).

 

Le but était de la polir pour enlever les traces de sciage de sa découpe.

J'ai d'abord uniformisé sa surface à la meuleuse avec disque abrasif grossier, puis de plus en plus fin. Un vrai travail de ferronnerie !

Pour la finition, j'ai utilisé du papier abrasif à l'eau, en partant du 320 pour finir au 1200. L’état de surface était impressionnant, un vrai miroir, et ça se travaillait très bien. Par contre, c'est vrai que cela s'oxyde rapidement. Vu cette petite expérience, je pense qu'il n'y a pas de difficulté majeure à façonner ce genre de matériau.

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Salut.

Je me permets mon grain de sel.  J'ai l'impression que vous ne parlez pas de la même  chose. Il y a sidérite et sidérite 😉

22Ney44 parle du minéral sidérite, qui effectivement est un carbonate de fer.

Tyler parle peut être plutôt de météorite ferreuse appelées improprement "sidérite".

Ce n'est pas du tout la même chose, même si les deux sont soumises à l'oxydation et méritent des soins de conservation.

 

Bernard

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Il y a 3 heures, Tyler a dit :

Salut,

je parle effectivement de lamelles de météorite sidérite.

c'est plus contraignant à travailler?

 

Bonjour @Tyler,

Alors oubliez tout ce que j'ai écrit sur la sidérite ci dessus. J'avais compris qu'il s'agissait du minéral connu sous ce nom, et non comme le dit @Bernard Augier d'une météorite ferreuse nommée ainsi très injustement d'ailleurs. Je crois que l'expression n'est plus utilisée pour nommer ces objets.

 

J'espère que vous disposez d'un échantillon dont la composition (suffisamment riche en nickel mais pas trop) et la re-cristallisation après passage dans l'atmosphère, soit une octaédrite. Vous pourrez alors obtenir des figures de Thomson du plus bel effet en les révélant avec de l'acide nitrique dilué après polissage.

 

Ney

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Si on se contente de polir, en effet, c'est gris et métallique, avec éventuellement quelques parties plus ternes, correspondant aux inclusions (troïlite FeS, etc.).

Il est plus intéressant pour l'esthétique d'attaquer la surface à l'acide après polissage, pour révéler la structure (j'ai toujours connu ça sous le nom de figures de Widmanstätten). Attention à la corrosion, certaines météorites ferreuses ont tendance à rouiller assez rapidement, j'ai connu ça avec une tranche du Mont-Dieu.

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il y a 1 minute, Moot a dit :

j'ai toujours connu ça sous le nom de figures de Widmanstätten).

Bonjour @Moot,

 

Étudiant j'avais un professeur de physique des matériaux, dont de cristallographie, qui mettait toujours un point d'honneur à rendre à César ce qui lui appartenait. En matière scientifique il y a vraiment de quoi faire de Pasteur à Celsius et quelques autres.

Les figures dites de Widmanstätten n'ont pas, durant les cours de ce prof, échappés à la règle. Ces figures redécouvertes par ce savant autrichien avaient déjà été caractérisées quatre ans auparavant en 1804 par Georges Thomson géologue anglo-italien dont la notoriété était sans doute moindre. Voilà pourquoi j'ai délibérément parlé de Thomson ci dessus en espérant secrètement que quelqu'un relèverait cette information et me donnerait l'occasion d'en parler.

Il est quand même juste de ne pas oublié qu'a priori  Alois von Widmanstätten ignorait à la date de sa découverte, en 1808, les travaux de G. Thomson.

Cela fait partie des petites histoires de la Grande Histoire.

 

Si la météorite s'y prête, @Tyler va vraiment réaliser une pièce artistique de qualité, il faudra juste être doux durant le travail de ce matériau. Il est fragile car de cristallisation inhomogène, c'est d'ailleurs ce qui en fait la caractéristique. Les soudeurs sur acier savent que lorsque, en meulant une soudure, apparaissent ces figures, la soudure sera fragile et risque fort de casser à cet endroit.

 

Ney

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merci pour les infos.

la pièce, qui sera toute petite (on parle de centimètres, voire un centimètre maximum) , sera travaillée avec des outils à main.

merci pour l'info sur l'acide, je vais creuser la question.

 

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Il y a 7 heures, 22Ney44 a dit :

soudeurs sur acier savent que lorsque, en meulant une soudure, apparaissent ces figures

Je croyais que ces figures ne pouvaient pas être produite sur Terre car resultant d'un refroidissement très long ( millions d'années) dans le vide de l'espace, comme peut le faire un fragment d'asteroide.

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il y a 9 minutes, Bernard Augier a dit :

e croyais que ces figures ne pouvaient pas être produite sur Terre car resultant d'un refroidissement très long ( millions d'années) dans le vide de l'espace, comme peut le faire un fragment d'asteroide.

Bonsoir @Bernard Augier,

 

Pour ce que je me souviens des cours concernant ces météorites, les figures de Thomson se produisent lorsque la température est supérieure à 1000 °C avec un refroidissement brutal vers 700 °C. Ce phénomène survient à l'entrée dans l'atmosphère où la surface de la météorite est portée à très haute température en surface pendant sa brève traversée des couches denses et si la dimension de l'objet est suffisante pour ne pas se vaporiser entièrement, il y a brutal refroidissement après le freinage car le cœur du bolide est totalement congelé de par son très très très long séjour ultra glacial dans le vide sidéral. D'ailleurs si un jour par un heureux hasard, une météorite tombait à vos pieds, surtout ne la ramasser pas à main nue, vos doigts seraient instantanément congelés et bien sûr au mieux profondément brûlés mais vraisemblablement perdus à cause du froid absolument intense.

 

Que se passe-t-il lors de la rentrée atmosphérique  ? :

1) A haute température la sidérite est relativement homogène cependant il va exister deux phases d'alliage Fer/Nickel  avec une cristallisation octaédrique :

 

2) Les deux phases, la kamacite pauvre en nickel et la taénite riche en nickel ne vont pas condenser selon le même cheminement.

 

3) D'un milieu cristallin homogène octaédrique, la taénite va se condenser en lamelles parallèlement aux faces de l'octaèdre.

 

C'est le croisement du plan de ces lamelles avec le plan de coupe qui va donner ces figures si particulières.

 

Voilà ultra résumé le phénomène qui se produit aussi sur Terre lors de soudures sur des aciers hypoeutectoïdes. Un spécialiste en métallurgie pourra mieux expliquer que moi tous ces phénomènes.

 

Ney

 

 

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Il y a 13 heures, 22Ney44 a dit :

Ce phénomène survient à l'entrée dans l'atmosphère où la surface de la météorite est portée à très haute température en surface pendant sa brève traversée des couches denses et si la dimension de l'objet est suffisante pour ne pas se vaporiser entièrement, il y a brutal refroidissement après le freinage car le cœur du bolide est totalement congelé de par son très très très long séjour ultra glacial dans le vide sidéral.

 

Non, toute la masse est ainsi cristallisée, donc cela a lieu bien longtemps avant la rentrée atmosphérique. De plus, des gros cristaux ne peuvent exister que lorsque le corps se refroidit lentement.

 

Voilà ce qu'en dit le ouiqui anglophone : "Le fer et le nickel forment des alliages homogènes juste en-dessous de la température de fusion [de leur mélange], connus sous le nom de taenite. À des températures inférieures à une valeur comprise entre 900°C et 600°C (le seuil dépend de la teneur en nickel), deux alliages sont stables : la kamacite, pauvre en nickel (5 à 15%) et la taenite, riche en nickel (jusqu'à 50%). Les octaédrites ont une teneur en nickel intermédiaire entre la kamacite et la taenite, ce qui lors d'un refroidissement lent conduit à la précipitation de la kamacite et à sa croissance sous forme de lamelles orientées selon le réseau cristallin de la taenite.

La formation de kamacite s'effectue par diffusion des atomes de nickel en phase solide à des températures comprises entre 700°C et 450°C, et ne peut avoir lieu que si le refroidissement est très lent, entre 0,1°C et 10°C par millier d'années, ce pendant des durées qui n'excèdent pas 10 millions d'années. Cela explique l'impossibilité de reproduire cette structure [artificiellement] au laboratoire.

Les motifs cristallins apparaissent quand les météorites sont sciées, polies et attaquées à l'acide parce que la taenite est plus résistante à l'acide [que la kamacite]".

 

 

 

 

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Il y a 1 heure, Moot a dit :

Le fer et le nickel forment des alliages homogènes juste en-dessous de la température de fusion [de leur mélange], connus sous le nom de taenite.

 

Bonjour @Moot,

Cette phrase n'a que peu de sens puisqu'elle laisse entendre que Taénite est une forme générale des alliages fer/nickel alors que comme vous le faites remarquer deux lignes en dessous, la taénite en est une forme particulière, celle riche en nickel.

Il y a quelque chose qui échappe à la compréhension dans ce texte.

 

Concernant le figures de Thomson plus connues sous le nom de Widmanstätten voici ce qu'on lit sur différents Wiki autre que la version anglaise et qui correspond autant à ce qui me fût enseigné à l'école que plus tard où, dans le cadre de recherches auxquelles je participais, j'avais fait un stage de soudures hétérogènes comme Inox/Verre et où nous avions abordé les alliages Fer/Nickel :


 

Citation

 

Les figures de Widmanstätten sont dues à la coexistence de deux phases différentes d'un alliage de fer et de nickel : la kamacite et la taénite, respectivement pauvre et riche en nickel. La forme et l'épaisseur des motifs sont liées à la vitesse de refroidissement. À partir d'une phase homogène à haute température et formée de cristaux octaédriques, des lamelles de taénite se forment par démixtion, parallèlement aux faces de l'octaèdre : c'est l'intersection de ces lamelles avec le plan de coupe qui produit les lignes croisées des figures de Widmanstätten.

Ces figures sont redoutées dans les métiers qui travaillent avec des aciers hypoeutectoïdes. Ces structures apparaissent chaque fois que l’acier est chauffé à haute température (1 000 à 1 100 °C) pendant un temps assez long pour que les grains grossissent bien. Le refroidissement est brutal jusqu’à 700 °C et ensuite normal pour que la ferrite se développe dans le plan 111 de l’austénite plutôt qu’aux joints de grains ; cette cristallisation en forme d'aiguilles est dite « aciculaire ». La déshomogénéisation due au chauffage à haute température favoriserait la germination orientée de la ferrite. Ces structures se forment quelle que soit la teneur en carbone de l’acier mais sont plus difficiles à obtenir si elle est faible.

Elles entraînent, pour les alliages, une dureté accrue mais aussi une fragilité plus grande et une corrosion plus importante. Elles ne sont donc pas recherchées, même si elles apparaissent dans tous les aciers, les alliages de cuivre et même dans les métaux purs comme le titane. De plus, elles apparaissent de façon quasi systématique dans les soudures si l’on n'y prend pas garde et c’est précisément à cet endroit que la soudure va lâcher.

Ces structures, très géométriques, sont connues pour être une des caractéristiques des météorites de fer (notamment tous les octaédrites et certains des météorites pallasites).

Dans ce contexte, on ne doit pas confondre les figures de Widmanstätten avec les lignes de Neumann. Ces lignes forment des systèmes des lignes parallèles étroites. Ils résultent des événements du choc.

 

 

Voilà ! Je ne sais lequel des Wiki a raison ou tort, peut-être ont-ils raison tous les deux, parce qu'on ne parle pas tout à fait de la même chose. En tous les cas je me suis référé aux enseignements reçus à l'école et qui sont en phase avec ce que je lis et qui est cité ci dessus. Les figures de Thomson (Widmanstätten) sont bien réalisables artificiellement.

 

A suivre.

 

Ney

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Il y a 1 heure, 22Ney44 a dit :

Cette phrase n'a que peu de sens puisqu'elle laisse entendre que Taénite est une forme générale des alliages fer/nickel alors que comme vous le faites remarquer deux lignes en dessous, la taénite en est une forme particulière, celle riche en nickel.

Il y a quelque chose qui échappe à la compréhension dans ce texte.

 

C'est une question de structure cristalline. La taenite et la kamacite n'ont pas la même structure, et c'est cette structure plus que la composition chimique qui les définit. Ainsi, à une température suffisamment élevée, seule la taenite existe. On peut alors supposer que lorsque la température décroît, l'instabilité qui provoque l'exsolution de la kamacite se produit d'autant plus tôt que la teneur en nickel est importante, ou dit d'une autre façon, le domaine de la taenite seule correspond à une température d'autant plus élevée que la teneur en nickel est élevée.

Il faudrait bien sûr avoir les diagrammes correspondants, mais c'est l'explication plausible.

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C'est bien gentil tout ça, mais quand on parle d'acier, il s'agit d'un alliage fer carbone. Pour les météorite de fer, il s'agit d'un alliage fer nickel. C'est peut être ça qui clive les différentes publications. J'en ai encore la migraine...🤪

 

J'ai trouvé ça https://substance.etsmtl.ca/un-regard-sur-lunivers-de-la-ferrite-de-widmanstatten qui me mets la puce à l'oreille. 😉

 

Je me demande bien, comme d'ailleurs dans mon intervention  initiale sur ce post si l'on parle bien de la même chose et si le terme "Widmanstatten" ne recouvre pas des réalités différentes. Selon que l'on est un spécialiste, comme certains sur ce forum, des aciers industriels, ou bien geoplanetologue. Chacun son regard sur des matériaux  très différents,.

 

Pour ma part, m'intéressant depuis longtemps aux météorites et à la géologie, j'ai toujours lu que les figures de Widmanstatten résultaient du refroidissement extrêmement lent d'une matrice fer nickel,  de composition identique au noyau des planètes rocheuses, sur des millions d'années. Refroidissement lent, dans la masse d'un astéroïde ou débris de planétoïde vagabondant dans le froid de l'espace, et qu'elle n'on rien avoir avec la très fine croute de fusion résultant du chauffage intense mais très bref des météorites.

 

Bernard

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