Observasjon av mikrostrukturen til materialer ved hjelp av et optisk mikroskop
I henhold til organisatoriske egenskaper og forskjellige karboninnhold kan jernkarbonlegeringer deles inn i tre kategorier: rent industrielt jern, stål og støpejern. Industrielt rent jern med karboninnhold mindre enn 0,0218 % C og karboninnhold mindre enn 2,11 % kalles stål, mens legeringer med karboninnhold større enn 2,11 % kalles støpejern.
Mikrostrukturen til karbonstål og hvitt støpejern ved romtemperatur er sammensatt av to grunnfaser, ferritt (F) og sementitt (Fe3C).
På grunn av forskjellig karboninnhold varierer imidlertid de relative mengdene, nedbørsforholdene og fordelingen av ferritt og sementitt, noe som resulterer i forskjellige mikrostrukturformer.
Ferritt er en fast løsning av karbon i alfajern, vanligvis representert med symbolet "F". Ferrittstrukturen består av likeaksede korn og et kroppssentrert kubisk gitter.
Karbid er en forbindelse dannet av jern og karbon, vanligvis representert med symbolet "Fe3C". Avhengig av sammensetningen og formasjonsforholdene kan sementitt anta forskjellige former.
Pearlitt er en mekanisk blanding av ferritt og sementitt, vanligvis representert med symbolet "P". Under normale glødeforhold er det en lagdelt struktur dannet av det vekslende arrangementet av ferritt og sementitt.
Etsing av rene metaller og enfaselegeringer-er en kjemisk oppløsningsprosess. Når den polerte prøven er i kontakt med etsemidlet, oppløses først deformasjonsforstyrrelseslaget på den polerte overflaten, og mikrostrukturen til stålet blir ikke eksponert. Da oppstår den kjemiske oppløsningseffekten på korngrensene, og regelmessigheten av atomarrangementet på korngrensene er relativt dårlig, noe som resulterer i rask korrosjon og dannelse av spor. På dette tidspunktet viser legeringen polygonale korn. Hvis etsingen fortsetter, vil etsemidlet løse opp selve kornene. På grunn av den ujevne oppløsningshastigheten til hvert korn, etter etsing, vil hvert korn bli eksponert på overflaten med det tetteste atomarrangementet. Under vertikal lysbestråling vil korn med ulik lysstyrke vises.
Etseprosessen for to-legeringer er hovedsakelig elektrokjemisk etsing. På grunn av deres forskjellige sammensetninger og strukturer har forskjellige faser forskjellige elektrodepotensialer, og danner mange par med små lokale celler i etseløsningen. Ferritt har et høyere elektrodepotensial som anoden, som løses opp og blir lavt-liggende og grovt under etsing, mens sementitt har et positivt potensial som katode og er i utgangspunktet ikke korrodert. Ferritt fremstår som mørkt svart under et lysmikroskop, mens sementitt fremstår som knallhvitt.
