Promatranje mikrostrukture materijala pomoću optičkog mikroskopa
Prema organizacijskim karakteristikama i različitim sadržajima ugljika, legure željeza i ugljika mogu se podijeliti u tri kategorije: industrijsko čisto željezo, čelik i lijevano željezo. Industrijsko čisto željezo s udjelom ugljika manjim od 0,0218% C i udjelom ugljika manjim od 2,11% naziva se čelik, dok se legure s udjelom ugljika većim od 2,11% nazivaju lijevano željezo.
Mikrostruktura ugljičnog čelika i bijelog lijeva na sobnoj temperaturi sastoji se od dvije osnovne faze, ferita (F) i cementita (Fe3C).
Međutim, zbog različitih sadržaja ugljika, relativne količine, uvjeti taloženja i distribucija ferita i cementita variraju, što rezultira različitim oblicima mikrostrukture.
Ferit je čvrsta otopina ugljika u alfa željezu, obično predstavljena simbolom "F". Struktura ferita sastoji se od zrnaca s jednakim osima i kubične rešetke s tijelom u središtu.
Karbid je spoj formiran od željeza i ugljika, obično predstavljen simbolom "Fe3C". Ovisno o sastavu i uvjetima nastanka, cementit može poprimiti različite oblike.
Perlit je mehanička mješavina ferita i cementita, obično predstavljena simbolom "P". U normalnim uvjetima žarenja, to je slojevita struktura nastala izmjeničnim rasporedom ferita i cementita.
Jetkanje čistih metala i jedno-faznih legura je kemijski proces otapanja. Kada je polirani uzorak u kontaktu sa sredstvom za jetkanje, deformacijski sloj na poliranoj površini najprije se otapa, a mikrostruktura čelika nije izložena. Tada dolazi do učinka kemijskog otapanja na granicama zrna, a pravilnost rasporeda atoma na granicama zrna je relativno loša, što rezultira brzom korozijom i stvaranjem utora. U to vrijeme legura pokazuje poligonalna zrna. Ako se jetkanje nastavi, sredstvo za jetkanje će otopiti sama zrnca. Zbog nejednake brzine otapanja svakog zrna, nakon jetkanja, svako će zrno biti izloženo na površini s najgušćim rasporedom atoma. Pod okomitim svjetlom, prikazat će se zrnca različite svjetline.
Proces jetkanja dvo{0}}faznih legura je uglavnom elektrokemijsko jetkanje. Zbog različitih sastava i struktura, različite faze imaju različite elektrodne potencijale, tvoreći mnogo parova malih lokalnih stanica u otopini za jetkanje. Ferit ima veći potencijal elektrode kao anoda, koja se otapa i postaje niska-i hrapava tijekom jetkanja, dok cementit ima pozitivan potencijal kao katoda i u osnovi nije korodiran. Ferit izgleda tamnocrn pod svjetlosnim mikroskopom, dok se cementit čini svijetlobijel.
