Наблюдение на микроструктурата на материалите под оптични микроскопи
Според организационните характеристики и различното съдържание на въглерод железните въглеродни сплави могат да бъдат разделени на три категории: промишлено чисто желязо, стомана и чугун. Промишленото чисто желязо със съдържание на въглерод под 0,0218% C и съдържание на въглерод под 2,11% се нарича стомана, докато сплави с въглеродно съдържание над 2,11% се наричат чугун.
Микроструктурата на въглеродната стомана и белия чугун при стайна температура се състои от две основни фази, ферит (F) и цементит (Fe3C).
Въпреки това, поради различното съдържание на въглерод, относителните количества, условията на утаяване и разпределението на ферит и цементит варират, което води до различни различни микроструктурни форми.
Феритът е твърд разтвор на въглерод в алфа желязо, обикновено представляван със символа "F". Феритната структура се състои от равноосни зърна и центрирана кубична решетка.
Карбидът е съединение, образувано от желязо и въглерод, обикновено представлявано със символа "Fe3C". В зависимост от състава и условията на образуване цементитът може да приеме различни форми.
Перлитът е механична смес от ферит и циментит, обикновено представлявана със символа "P". При нормални условия на отгряване това е слоеста структура, образувана от редуващо се подреждане на ферит и цементит.
Гравирането на чисти метали и едно-фазови сплави е процес на химично разтваряне. Когато полираната проба е в контакт с ецващия агент, деформационният слой върху полираната повърхност първо се разтваря и микроструктурата на стоманата не се разкрива. След това възниква ефектът на химическо разтваряне върху границите на зърната и редовността на атомното подреждане по границите на зърната е относително лоша, което води до бърза корозия и образуване на канали. По това време сплавта показва многоъгълни зърна. Ако ецването продължи, ецващият агент ще разтвори самите зърна. Поради неравномерната скорост на разтваряне на всяко зърно, след ецване, всяко зърно ще бъде изложено на повърхността с плътно атомно подреждане. При вертикално светлинно облъчване ще се покажат зърна с различна яркост.
Процесът на ецване на дву{0}}фазни сплави е основно електрохимично ецване. Поради различните им състави и структури, различните фази имат различни електродни потенциали, образувайки много двойки малки локални клетки в ецващия разтвор. Феритът има по-висок електроден потенциал като анод, който се разтваря и става -ниско разположен и грапав по време на ецване, докато цементитът има положителен потенциал като катод и по същество не е корозирал. Феритът изглежда тъмно черен под светлинен микроскоп, докато цементитът изглежда ярко бял.
