Видманштеттенова структура

Видманштеттенова структура или структуры Томсона - разновидность металлографической структуры сплавов в металловедении и метеоритике, отличающаяся геометрически правильным расположением элементов структуры в виде пластин, полигонов или игл внутри составляющих сплав кристаллических зёрен.

Этот термин применялся для обозначения фигур или узоров возникающих при распиле и протравливании кислотой большинства железных метеоритов. Такой узор возникает в том случае, если при низких температурах космоса два кристаллизующихся минерала не могут смешиваться. Попытки создать видманштеттеновы фигуры в лабораторных условиях заканчиваются неудачей.

Так выглядит структура железных метеоритов (октаэдритов), выявляемая при травлении полированных поверхностей образцов.

Видманштеттеновы фигуры образуются системой параллельных пластин (балок) камасита, закономерно расположенных параллельно граням октаэдра. Железные метеориты содержат четыре системы таких пластин, пересечения которых друг с другом образуют сложный морфологический узор. Камаситовые балки окаймлены тонкими пластинками тэнита; остаточное пространство между балками выполнено тонкозернистой смесью камасита и тэнита (плесситом).

Возникновение видманштеттеновых фигур объясняется особенностями чрезвычайно медленного субсолидусного охлаждения высоко-температурной первоначально однородной железо-никелевой фазы. Высокотемпературная гранецентрированная модификация y-Fe, так же, как и бедные никелем его разности, при остывании переходит в устойчивую модификацию a-Fe с объемноцентрированной решеткой, тогда как богатые Ni разности сохраняют гранецентрированную решетку.

Значительное содержание никеля в остывающей системе приводит к возникновению двухфазовой области, которая расширяется с понижением температуры; при этом а-фаза осаждается преимущественно вдоль октаэдрических плоскостей у фазы. Таким образом, процесс охлаждения ведет к распаду высокотемпературного Ni-Fe твердого раствора, что и является непосредственной причиной возникновения видманштеттеновых фигур.