ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के तहत सामग्रियों की सूक्ष्म संरचना का अवलोकन
संगठनात्मक विशेषताओं और विभिन्न कार्बन सामग्री के अनुसार, लौह कार्बन मिश्र धातुओं को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: औद्योगिक शुद्ध लोहा, स्टील और कच्चा लोहा। 0.0218% C से कम कार्बन सामग्री और 2.11% से कम कार्बन सामग्री वाले औद्योगिक शुद्ध लोहे को स्टील कहा जाता है, जबकि 2.11% से अधिक कार्बन सामग्री वाले मिश्र धातुओं को कच्चा लोहा कहा जाता है।
कमरे के तापमान पर कार्बन स्टील और सफेद कच्चा लोहा की सूक्ष्म संरचना दो बुनियादी चरणों, फेराइट (F) और सीमेंटाइट (Fe3C) से बनी होती है।
हालाँकि, अलग-अलग कार्बन सामग्री के कारण, फेराइट और सीमेंटाइट की सापेक्ष मात्रा, वर्षा की स्थिति और वितरण अलग-अलग होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न सूक्ष्म संरचनाएं बनती हैं।
फेराइट अल्फा आयरन में कार्बन का एक ठोस घोल है, जिसे आमतौर पर "एफ" प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है। फेराइट संरचना में समअक्षीय दाने और एक शरीर केंद्रित घन जाली होती है।
कार्बाइड लोहे और कार्बन से बना एक यौगिक है, जिसे आमतौर पर "Fe3C" प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है। संरचना और गठन की स्थितियों के आधार पर, सीमेंटाइट विभिन्न रूप ले सकता है।
पर्लाइट फेराइट और सीमेंटाइट का एक यांत्रिक मिश्रण है, जिसे आमतौर पर "पी" प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है। सामान्य एनीलिंग परिस्थितियों में, यह फेराइट और सीमेंटाइट की वैकल्पिक व्यवस्था द्वारा बनाई गई एक स्तरित संरचना है।
शुद्ध धातुओं और एकल चरण मिश्र धातुओं की नक़्क़ाशी एक रासायनिक विघटन प्रक्रिया है। जब पॉलिश किया गया नमूना नक़्क़ाशी एजेंट के संपर्क में होता है, तो पॉलिश सतह पर विरूपण अशांति परत पहले भंग हो जाती है, और स्टील की सूक्ष्म संरचना उजागर नहीं होती है। फिर, अनाज की सीमाओं पर रासायनिक विघटन प्रभाव होता है, और अनाज की सीमाओं पर परमाणु व्यवस्था की नियमितता अपेक्षाकृत खराब होती है, जिसके परिणामस्वरूप तेजी से क्षरण होता है और खांचे का निर्माण होता है। इस समय, मिश्र धातु बहुभुज अनाज दिखाती है। यदि नक़्क़ाशी जारी रहती है, तो नक़्क़ाशी एजेंट अनाज को स्वयं ही घोल देगा। प्रत्येक दाने की असमान विघटन दर के कारण, नक़्क़ाशी के बाद, प्रत्येक दाना घने परमाणु व्यवस्था के साथ सतह पर उजागर होगा। ऊर्ध्वाधर प्रकाश विकिरण के तहत, विभिन्न चमक वाले अनाज प्रदर्शित किए जाएंगे।
दो चरण मिश्र धातुओं की नक़्क़ाशी प्रक्रिया मुख्य रूप से विद्युत रासायनिक नक़्क़ाशी है। उनकी अलग-अलग रचनाओं और संरचनाओं के कारण, विभिन्न चरणों में अलग-अलग इलेक्ट्रोड क्षमताएं होती हैं, जिससे नक़्क़ाशी समाधान में छोटी स्थानीय कोशिकाओं के कई जोड़े बनते हैं। फेराइट में एनोड के रूप में एक उच्च इलेक्ट्रोड क्षमता होती है, जो नक़्क़ाशी के दौरान घुल जाती है और नीची पड़ी हुई और खुरदरी हो जाती है, जबकि सीमेंटाइट में कैथोड के रूप में एक सकारात्मक क्षमता होती है और मूल रूप से इसका संक्षारण नहीं होता है। प्रकाश सूक्ष्मदर्शी से देखने पर फेराइट गहरा काला दिखाई देता है, जबकि सीमेंटाइट चमकीला सफेद दिखाई देता है।
