Посматрање микроструктуре материјала под оптичким микроскопима
Према организационим карактеристикама и различитим садржајима угљеника, легуре гвожђа угљеника могу се поделити у три категорије: индустријско чисто гвожђе, челик и ливено гвожђе. Индустријско чисто гвожђе са садржајем угљеника мањим од 0,0218% Ц и садржајем угљеника мањим од 2,11% назива се челик, док се легуре са садржајем угљеника већим од 2,11% називају ливено гвожђе.
Микроструктура угљеничног челика и белог ливеног гвожђа на собној температури је састављена од две основне фазе, ферита (Ф) и цементита (Фе3Ц).
Међутим, због различитог садржаја угљеника, релативне количине, услови падавина и дистрибуција ферита и цементита варирају, што резултира различитим облицима микроструктуре.
Ферит је чврсти раствор угљеника у алфа гвожђу, који се обично представља симболом "Ф". Структура ферита се састоји од равноосних зрна и кубичне решетке са телом.
Карбид је једињење формирано од гвожђа и угљеника, обично представљено симболом "Фе3Ц". У зависности од састава и услова формирања, цементит може попримити различите облике.
Перлит је механичка мешавина ферита и цементита, обично представљена симболом "П". У нормалним условима жарења, то је слојевита структура формирана наизменичним распоредом ферита и цементита.
Јеткање чистих метала и једнофазних{0}}легура је процес хемијског растварања. Када је полирани узорак у контакту са средством за нагризање, слој деформационих поремећаја на полираној површини се прво раствара, а микроструктура челика није изложена. Затим се јавља ефекат хемијског растварања на границама зрна, а правилност распореда атома на границама зрна је релативно лоша, што резултира брзом корозијом и формирањем жљебова. У овом тренутку, легура показује полигонална зрна. Ако се гравирање настави, средство за нагризање ће растворити сама зрна. Због неуједначене брзине растварања сваког зрна, након нагризања, свако зрно ће бити изложено на површини са густим атомским распоредом. Под вертикалним зрачењем светлости биће приказана зрна различите осветљености.
Процес јеткања двофазних легура је углавном електрохемијско нагризање. Због свог различитог састава и структуре, различите фазе имају различите потенцијале електрода, формирајући многе парове малих локалних ћелија у раствору за јеткање. Ферит има већи електродни потенцијал као анода, која се раствара и постаје ниско-лежећа и храпава током јеткања, док цементит има позитиван потенцијал као катода и у основи није кородиран. Ферит изгледа тамно црн под светлосним микроскопом, док цементит изгледа светло бео.
