Ferroalliages

[mr42]

Ce sujet vise essentiellement l’aide à l’identification.

Les ferroalliages sont utilisés en grandes quantités pour la production d’aciers spéciaux. Ils n’ont donc en général pas de forme définie.

Il n’est pas rare d’en retrouver dispersés dans la nature et avec la multiplication des détecteurs de métaux, ils reviennent régulièrement dans les questions adressées à Géoforum.

 

Grâce à l’initiative de Paterre que je remercie, je peux illustrer ce sujet avec quelques échantillons ayant appartenu à la collection de Monsieur Bécé qui fut Directeur des Aciéries des Vallées de l'Orne et de la Fensch  :

https://www.geoforum.fr/topic/39826-don-2-vieilles-collections/

 

Cette collection comprenait une boîte dédiée à la métallurgie avec, en vrac, plusieurs échantillons métalliques, deux éprouvettes Charpy, quelques objets accessoires et des étiquettes.

Je m’en tiendrai ici à ceux qui s’apparentent à des ferroalliages.

Voici une vue d’ensemble avec le repérage qui sera utilisé par la suite :

 

et voici les étiquettes :

 

Pas évident de relier les étiquettes aux échantillons !

 

Alors, j’ai fait quelques tests basiques : densité, magnétisme, résistance électrique.

J’ai même testé sommairement la dureté : tous rayent le verre plus ou moins facilement, certains sont rayés par le verre. Ce ne sont pas des matériaux homogènes.

Aucun ne raye le quartz. Sans tests de micro-dureté, il est inutile d’aller plus loin.

Tous conduisent très bien l’électricité à part B dont la résistance est nettement supérieure à celle des métaux courants.

Voici un résumé des résultats des tests :

 

Au bout du compte, seule la spectrographie m’a permis d’y voir clair.

De façon quasi-certaine, il y a deux ferromolybdènes (C et F) deux ferrotitanes (E et G) et une fonte grise.

 

L’échantillon D ne semble contenir que du fer. Je ne peux pas tester les ingrédients non métalliques comme le carbone. C’est le plus dur de tous. Il est très fissuré. Il pourrait s’agir de fonte ou d’acier. Son aspect évoque plutôt un traitement en four à arc.

 

L’échantillon B est assez étrange, l’élément majeur semble être le calcium (mais mes tests ne sont pas quantitatifs) avec du fer et du titane. Sa très faible densité et sa résistivité élevée sont atypiques.

À voir du côté des mousses métalliques : peut-être une mousse de titane ?

 

Certaines étiquettes son restées orphelines. Je n’ai trouvé aucune trace significative de vanadium ou de tungstène. V est facile à détecter, W plus compliqué mais les densités relativement faibles sont défavorables à un éventuel ferrotungstène.

Rien non plus qui pourrait ressembler à un silico-aluminium.

 

Les deux ferromolybdènes sont très différents.

L’échantillon C présente de belles dendrites avec des faces octaédriques.

 

L’autre ferromolybdène (F) ne montre que des grains très fins avec un début d’oxydation.

 

Il en va de même pour les deux ferrotitanes.

E ne montre aucun signe d’oxydation et présente quelques cristaux avec des angles droits très nets.

 

G présente de superbes irisations mais aucune forme cristalline identifiable.

 

On notera les profondes différences d’aspect entre deux échantillons de la même famille. Ne pas se fier aux apparences!

 

Ce n’est un début.

À compléter en fonction des trouvailles à venir.

[SACHA16]

Superbe sujet mr42, merci.

Les résultats de ton tableau sont surprenants et déroutants. 

As-tu trouvé le Silico-Aluminium?

[Paterre]

C'est beau (F et G), surréaliste (C) et un peu rencontre du 3° type (E) là, anormal que ce soit naturel !

Merci.

[mr42]

Il y a 9 heures, SACHA16 a dit :

Superbe sujet mr42, merci.

Les résultats de ton tableau sont surprenants et déroutants.

Oui, j’ai été le premier surpris. En fait, les tests physiques habituels (dureté, densité, magnétisme) ne sont pas d’un grand secours. Seule la chimie peut nous aider.

Il y a aussi une grande diversité dans chaque famille : il est clair que les deux ferromolybdènes n’ont pas la même teneur en fer et les deux ferrotitanes non plus. Ça se voit à la spectrographie et les différences de magnétisme le confirment.

Il y a 9 heures, SACHA16 a dit :

As-tu trouvé le Silico-Aluminium?

Non, il n’y en a pas.

Les alliages aluminium-silicium ont une densité autour de 2,7. Ici, seuls B et E seraient compatibles mais la composition chimique ne convient pas.

 

Il y a 8 heures, Paterre a dit :

C'est beau (F et G), surréaliste (C) et un peu rencontre du 3° type (E) là, anormal que ce soit naturel !

Merci.

À de rares exceptions près, tous les métaux sont formés de cristaux. On ne les voit presque jamais parce qu’ils sont généralement microscopiques et ne sont pas automorphes, un peu comme des grains de quartz dans un granite.

Ici, c’est grâce à la porosité que des cristaux ont pu se développer librement.

Les dendrites de C avec leurs facettes triangulaires sont typiques du système cubique, elles peuvent se former dans divers métaux. On peut quand même trouver des choses semblables dans la nature. Je me souviens de cristaux d’or natif vus dans une exposition qui présentaient le même aspect.

https://www.mindat.org/photo-25619.html

[Jeando80]

Le C m'évoquait justement les ors natifs cristallisés de Californie (Eagle's Nest) ou du Nevada (Round Mountain)

[Paynny]

c'est assez incroyable merci pour ce partage en effet la E je pensais pas que c'était naturel mais bon on découvre tous les jours :)

[mr42]

il y a 9 minutes, Paynny a dit :

c'est assez incroyable merci pour ce partage en effet la E je pensais pas que c'était naturel mais bon on découvre tous les jours :)

Je crois que nous ne nous sommes pas bien compris. Aucun des ferroalliages présentés ici n’est naturel.

On trouve en revanche des minéraux tout à fait naturels qui présentent des cristallisations semblables comme l'a signalé Jeando80.

[Paynny]

ah merci j'avais mal lu avec votre phrase " Il n’est pas rare d’en retrouver dispersés dans la nature et avec la multiplication des détecteurs de métaux " mais je vois ce que vous voulez dire merci de la précision :)