Materjalide mikrostruktuuri vaatlemine optika all
Struktuuriomaduste ja süsinikusisalduse järgi võib raud-süsiniku sulamid jagada kolme kategooriasse: tööstuslik puhas raud, teras ja malm. Tööstuslik puhas raud sisaldab vähem kui 0,0218 massiprotsenti C. Raua-süsiniku sulamid süsinikusisaldusega alla 2,11 massiprotsenti on määratletud terasena ja sulamid süsinikusisaldusega üle 2,11 massiprotsendi on malm.
Toatemperatuuril koosnevad süsinikterase ja valgemalmi mikrostruktuurid kahest põhifaasist: ferriit (F) ja tsementiit (Fe₃C). Süsinikusisalduse erinevused muudavad ferriidi ja tsementiidi suhtelisi koguseid, sademete tingimusi ja levikut, mille tulemuseks on erinevad mikrostruktuurilised morfoloogiad.
Ferriit on tahke süsiniku lahus rauas, mida tähistatakse sümboliga "F". Ferriit koosneb samateljelistest teradest, millel on kehakeskne kuubikujuline kristallvõre.
Tsementiit on intermetalliline raua ja süsiniku ühend, mida tähistatakse "Fe₃C". Tsementiit võib sõltuvalt selle koostisest ja moodustumise tingimustest esineda erinevates vormides.
Perliit on ferriidi ja tsementiidi mehaaniline segu, mida tähistatakse tähega "P". Tavalistes lõõmutamistingimustes on see lamellstruktuur, mis moodustub ferriidi ja tsementiidi vahelduvatest kihtidest.
Puhaste metallide ja ühefaasiliste sulamite söövitamine on keemiline lahustumisprotsess. Kui poleeritud proov puutub kokku söövitusainega, lahustub poleeritud pinnal olev deformeerunud häiritud kiht esmalt, terase mikrostruktuur aga veel ei selgu. Sellele järgneb eelistatud keemiline lahustumine terade piiridel. Ebakorrapärane aatomi paigutus terade piiridel korrodeerub kiiresti, moodustades sooned, mis paljastavad sulami hulknurksed terad. Kui söövitus jätkub, ründab söövitaja ka tera sisemust. Kuna lahustumiskiirus on terade lõikes erinev, paljastab iga tera pärast söövitamist tihedalt pakitud aatomitasandid. Vertikaalses valguses on terad erineva heledusega.
Kahefaasiliste sulamite söövitamine on peamiselt elektrokeemiline protsess. Erineva koostise ja struktuuriga faasidel on erinevad elektroodide potentsiaalid, mis moodustavad söövitusaines arvukalt pisikesi lokaalseid galvaanielemente. Ferriit toimib suurema elektroodipotentsiaaliga anoodina ja lahustub söövitamise ajal, näib olevat surutud ja kare. Tsementiit toimib positiivse potentsiaaliga katoodina ja seda vaevu rünnatakse. Optilise mikroskoobi all tundub ferriit tume ja tsementiit helevalge.
