Opazovanje mikrostrukture materialov pod optičnimi mikroskopi
Glede na organizacijske značilnosti in različne vsebnosti ogljika lahko zlitine železa in ogljika razdelimo v tri kategorije: industrijsko čisto železo, jeklo in lito železo. Industrijsko čisto železo z vsebnostjo ogljika manj kot 0,0218 % C in vsebnostjo ogljika manj kot 2,11 % imenujemo jeklo, medtem ko zlitine z vsebnostjo ogljika nad 2,11 % imenujemo lito železo.
Mikrostrukturo ogljikovega jekla in bele litine pri sobni temperaturi sestavljata dve osnovni fazi, ferit (F) in cementit (Fe3C).
Vendar pa se zaradi različnih vsebnosti ogljika relativne količine, padavinske razmere in porazdelitev ferita in cementita razlikujejo, kar povzroči različne oblike mikrostrukture.
Ferit je trdna raztopina ogljika v alfa železu, običajno predstavljena s simbolom "F". Feritno strukturo sestavljajo enakoosna zrna in kubična mreža s središčem telesa.
Karbid je spojina, ki jo tvorita železo in ogljik, običajno predstavljena s simbolom "Fe3C". Cementit ima lahko različne oblike glede na sestavo in pogoje nastanka.
Perlit je mehanska mešanica ferita in cementita, običajno označena s simbolom "P". V normalnih pogojih žarjenja je plastna struktura, ki jo tvori izmenična razporeditev ferita in cementita.
Jedkanje čistih kovin in eno-faznih zlitin je postopek kemičnega raztapljanja. Ko je poliran vzorec v stiku z jedkalnim sredstvom, se plast deformacijskih motenj na polirani površini najprej raztopi in mikrostruktura jekla ni izpostavljena. Nato pride do učinka kemičnega raztapljanja na mejah zrn in pravilnost atomske razporeditve na mejah zrn je razmeroma slaba, kar povzroči hitro korozijo in nastanek utorov. V tem času zlitina kaže poligonalna zrna. Če se jedkanje nadaljuje, bo jedkalo raztopilo sama zrna. Zaradi neenakomerne hitrosti raztapljanja vsakega zrna bo po jedkanju vsako zrno izpostavljeno na površini z gosto razporeditvijo atomov. Pri navpičnem svetlobnem obsevanju bodo prikazana zrna z različno svetlostjo.
Postopek jedkanja dvo{0}}faznih zlitin je v glavnem elektrokemično jedkanje. Zaradi različnih sestav in struktur imajo različne faze različne elektrodne potenciale, ki tvorijo veliko parov majhnih lokalnih celic v raztopini za jedkanje. Ferit ima višji elektrodni potencial kot anoda, ki se med jedkanjem raztopi in postane nizko-ležeča ter hrapava, medtem ko ima cementit kot katoda pozitiven potencial in v bistvu ni korodiran. Ferit je pod svetlobnim mikroskopom videti temno črn, cementit pa svetlo bel.
