Promatranje mikrostrukture materijala pomoću optičkog mikroskopa
Prema organizacijskim karakteristikama i različitim sadržajima ugljika, legure željeza ugljika mogu se podijeliti u tri kategorije: industrijsko čisto željezo, čelik i liveno željezo. Industrijsko čisto željezo sa sadržajem ugljika manjim od 0,0218% C i udjelom ugljika manjim od 2,11% naziva se čelik, dok se legure sa sadržajem ugljika većim od 2,11% nazivaju lijevano željezo.
Mikrostruktura ugljeničnog čelika i bijelog lijeva na sobnoj temperaturi sastoji se od dvije osnovne faze, ferita (F) i cementita (Fe3C).
Međutim, zbog različitog sadržaja ugljika, relativne količine, uslovi taloženja i raspodjela 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 ravnoosnih zrna i kubične rešetke usredsređene na tijelo.
Karbid je spoj formiran od željeza i ugljika, obično predstavljen simbolom "Fe3C". Ovisno o sastavu i uvjetima formiranja, cementit može poprimiti različite oblike.
Perlit je mehanička mješavina ferita i cementita, obično predstavljena simbolom "P". U normalnim uvjetima žarenja, to je slojevita struktura formirana naizmjeničnim rasporedom ferita i cementita.
Jetkanje čistih metala i jednofaznih{0}}legura je proces hemijskog rastvaranja. Kada je polirani uzorak u kontaktu sa sredstvom za jetkanje, sloj deformacijskih poremećaja na poliranoj površini se prvo otapa, a mikrostruktura čelika nije izložena. Tada dolazi do efekta hemijskog rastvaranja na granicama zrna, a pravilnost rasporeda atoma na granicama zrna je relativno loša, što rezultira brzom korozijom i stvaranjem žljebova. U ovom trenutku, legura pokazuje poligonalna zrna. Ako se jetkanje nastavi, sredstvo za jetkanje će otopiti sama zrna. Zbog neujednačene brzine rastvaranja svakog zrna, nakon jetkanja, svako zrno će biti izloženo na površini s najgušćim atomskim rasporedom. Pod vertikalnim zračenjem svjetlosti, zrna različite svjetline će biti prikazana.
Proces jetkanja dvofaznih legura je uglavnom elektrohemijsko jetkanje. Zbog svog različitog sastava i strukture, različite faze imaju različite potencijale elektroda, formirajući mnoge parove malih lokalnih ćelija u rastvoru za jetkanje. Ferit ima veći elektrodni potencijal kao anoda, koja se rastvara i postaje nisko-ležeća i gruba tokom jetkanja, dok cementit ima pozitivan potencijal kao katoda i u osnovi nije korodiran. Pod svjetlosnim mikroskopom ferit izgleda tamno crn, dok se cementit čini svijetlo bijelim.
