एक ऑप्टिकल के अंतर्गत सामग्रियों की सूक्ष्म संरचना का अवलोकन
उनकी संरचनात्मक विशेषताओं और कार्बन सामग्री के अनुसार, लौह-कार्बन मिश्र धातुओं को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: औद्योगिक शुद्ध लोहा, स्टील और कच्चा लोहा। औद्योगिक शुद्ध लोहे में 0.0218 wt% C से कम होता है। 2.11 wt% से कम कार्बन सामग्री वाले लौह-कार्बन मिश्र धातु को स्टील के रूप में परिभाषित किया जाता है, और 2.11 wt% से ऊपर कार्बन सामग्री वाले मिश्र धातु को कच्चा लोहा कहा जाता है।
कमरे के तापमान पर, कार्बन स्टील और सफेद कच्चा लोहा की सूक्ष्म संरचना में दो मूलभूत चरण होते हैं: फेराइट (F) और सीमेंटाइट (Fe₃C)। कार्बन सामग्री में अंतर सापेक्ष मात्रा, वर्षा की स्थिति और फेराइट और सीमेंटाइट के वितरण को बदल देता है, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न सूक्ष्म संरचनात्मक आकारिकी होती है।
फेराइट लोहे में कार्बन का एक ठोस घोल है, जिसे "F" चिन्ह से दर्शाया जाता है। फेराइट में शरीर-केंद्रित घन क्रिस्टल जाली के साथ समअक्षीय कण होते हैं।
सीमेंटाइट लोहे और कार्बन का एक अंतरधात्विक यौगिक है, जिसे "Fe₃C" द्वारा दर्शाया जाता है। सीमेंटाइट अपनी संरचना और गठन की स्थितियों के आधार पर विभिन्न रूपों में मौजूद हो सकता है।
पर्लाइट फेराइट और सीमेंटाइट का एक यांत्रिक मिश्रण है, जिसे "पी" द्वारा दर्शाया जाता है। सामान्य एनीलिंग स्थितियों के तहत, यह एक लैमेलर संरचना है जो फेराइट और सीमेंटाइट की वैकल्पिक परतों द्वारा बनाई जाती है।
शुद्ध धातुओं और एकल-चरण मिश्र धातुओं की नक़्क़ाशी एक रासायनिक विघटन प्रक्रिया है। जब एक पॉलिश किया हुआ नमूना वगैरह के संपर्क में आता है, तो पॉलिश की गई सतह पर विकृत परेशान परत पहले घुल जाती है, जबकि स्टील की सूक्ष्म संरचना अभी तक सामने नहीं आई है। इसके बाद अनाज की सीमाओं पर अधिमान्य रासायनिक विघटन होता है। अनाज की सीमाओं पर अनियमित परमाणु व्यवस्था तेजी से संक्षारित होकर खांचे बनाती है, जिससे मिश्र धातु के बहुभुज अनाज का पता चलता है। यदि नक़्क़ाशी जारी रहती है, तो नक़्क़ाशी अनाज के अंदरूनी हिस्सों पर भी हमला करता है। क्योंकि विघटन दर अनाजों के बीच भिन्न-भिन्न होती है, प्रत्येक दाना नक़्क़ाशी के बाद सघन रूप से भरे हुए परमाणु विमानों को उजागर करता है। ऊर्ध्वाधर रोशनी के तहत, अनाज अलग-अलग चमक दिखाते हैं।
दो-चरण मिश्र धातुओं की नक़्क़ाशी मुख्य रूप से एक विद्युत रासायनिक प्रक्रिया है। विभिन्न रचनाओं और संरचनाओं वाले चरणों में अलग-अलग इलेक्ट्रोड क्षमताएं होती हैं, जो वगैरह में कई छोटी स्थानीय गैल्वेनिक कोशिकाएं बनाती हैं। फेराइट उच्च इलेक्ट्रोड क्षमता वाले एनोड के रूप में कार्य करता है और नक़्क़ाशी के दौरान घुल जाता है, उदास और खुरदरा दिखाई देता है। सीमेंटाइट सकारात्मक क्षमता वाले कैथोड के रूप में कार्य करता है और इस पर बमुश्किल हमला होता है। ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के तहत, फेराइट गहरा दिखाई देता है और सीमेंटाइट चमकदार सफेद दिखाई देता है।
