Аустинит: камень или вторичный минерал

В природе существует множество явлений, которые до сих пор не подвластны объяснению. Несмотря на любознательность homo sapiens, все еще есть то, чего человек не знает, поэтому аустинит остается малоизученным, но имеет свое место в системе минералов мира. Прежде всего, это — высокотемпературная гранецентрированная модификация железа и его сплавов.

История названия

Свои имена камни получают по-разному: исходя из цвета, состава, места происхождения. С названием аустинита (в некоторых источниках встречается вариант аустенит) все банально – этот минерал был открыт человеком, поэтому его имя и оставило исторический отпечаток в названии.  Впервые о неизвестном по своей природе минерале написал американский ученый, профессор-минералог Аустин (Остин) Флинт Роджерс (Austin Flint Rogers).

Место открытия

Свои исследовательские работы Остин Роджерс проводил в американском штате Юта, который относится к группе горных штатов США, с местом расположения в районе Скалистых гор. Шахта Западной Юты «Голд Хилл» (Gold Hill Mine (Western Utah Mine)), район Клифтон, Глубокий ручей, Округ Туэле. Именно здесь в 1935 году и был обнаружен неизвестный минерал.

Свое признание – статус «действителен» — Международной минералогической ассоциацией (International Mineralogical Association или IMA) аустинит обрел только в 1959 году.

Происхождение

Не является природным камнем. Это — вторичный минерал, образующийся в зоне месторождения цинка при условиях окисления. Аустенит образуется при затвердевании жидкой стали и при нагреве твердой стали выше критических температур.

Месторождения минерала

В естественной природной среде образование аустинита невозможно, потому что для этого необходим ряд определенных условий, а именно термическая обработка сталей в высоких температурах.

Зафиксированным месторождением минерала считается Мапими, шахта Охуэла, Мексика, Северная Америка (Mina la Qjuela, Mapini, Durango).

Как четкие кристалы вместе с адамином и лимонитом встречается округе Туэле штата Юта, США; в форме щеток зеленых кристаллов зафиксирован в Мина-Ожуэла около Мапими в штате Дуранго (Мексика) и в Намибии (город Цумеб).

 Внешнее описание

По своей форме минерал представлен правильно сформированными кристаллами, имеющими пластинчатый или игольчатый вид, а также нечто похожее на скипетр.

Относится к ромбической системе (сингонии) кристаллографических классов. Не имеет стабильного цветового окраса: может быть бесцветным, плавно переходящим в бледный желтовато-белый или зеленый. Цвет черты минерала (то есть цвет минерала в порошке) — белый. При световом отражении имеет алмазный шелковистый блеск. Степень прозрачности определяется как прозрачный или полупрозрачный.

Химическая формула минерала

CaZn(AsO4)(OH)

Аустинит  — это твердый раствор железа и карбида железа, который имеет сложную схему образования. Он возникает во время нагревания стали при температуре выше723°С растворением углерода железом. При охлаждении аустинит неизбежно распадается на свои составляющие части, то есть из кристаллов твердого минерала выбрасывается углерод в виде  карбида железа и собственно чистое железо.

Где можно увидеть аустинит

Как уже было сказано выше, аустинит – это твердый раствор углерода в железе, температура перлитного превращения которого выше 723°С, поэтому при комнатной температуре его увидеть нельзя. Это возможно разве что при использовании высокотемпературного микроскопа при нагреве. В обычной среде его можно различить в легированной стали, в состав которой входит большое количество разных легирующих элементов, поэтому аустинит существует в ней при комнатной температуре. Как пример –полностью сохраняется в ряде марок нержавеющих сталей, в высокомарганцовистой стали и в незначительном количестве остается при закалке некоторых марок инструментальной и конструкционной сталей.

Свойства аустинита

По классификации Международной минералогической ассоциации относится к классу арсенаты.

Спайность, то есть способность минерала раскалываться по ровным плоскостям, имеет средний уровень. Твердость по шкале Мооса (подразумевается сопротивление минерала к разрушению во время соприкосновения)  4-4,5. При этом структура минерала довольно хрупкая, способность легко раскалываться на части.

Аустинит сочетает в себе  самые лучшие свойства своих составных частей. От железа и карбида железа  он взял свою прочность и пластичность, его твердость лишь немного ниже твердости самого карбида. Немагнитен, электропроводность невысокая.

Образование аустинита. Практическое применение

Минерал имеет прямую связь с закалкой: именно процесс нагрева стали с целью ее перекристаллизации  в аустинит, а потом резкое охлаждение и называется закалкой.

Чаще всего образование минерала происходит при термической обработке стали. Аустинит однородной структуры можно получить при постепенном нагреве стальных изделий. При этом есть лимитирующее ограничение скорости нагрева. На образование аустинита имеют влияние такие определяющие факторы:

  • Температурно-временной режим (непрерывное постепенное увеличение температуры). Если применять высокую скорость нагрева, то получится сталь аустинитно-кабидной структуры. Скачки в температурном режиме нагрева приводят к образованию аустинита, обладающего разными свойствами, что может повлиять на качество закалки стали.
  • Состав структур стали, из которой извлекается минерал. Наблюдать за образованием аустинита возможно только при помощи высокотемпературного микроскопа. Аустинит образуется в результате изменений исходной структуры стали при нагреве и всегда на поверхности раздела феррито-карбидных фаз, при этом зерна минерала содержат в себе карбидные частицы, которые постепенно в нем растворяются.

Ювелирной ценности минерал аустинит не имеет, равно как и какого-либо соотношения со знаками зодиака. Магическими и лечебными свойствами не обладает. Его роль в жизни человека спрятана от глаз обычного рядового человека, который чаще всего понятия не имеет, что такой минерал имеет место быть. Хотя, исходя из данного исследования, делаем вывод, что аустинит присутствует в нашей жизни в любом бытовом изделии, изготовленном из стали.

х