Observation de la microstructure des matériaux à l'aide d'un microscope optique
Selon les caractéristiques organisationnelles et les différentes teneurs en carbone, les alliages fer-carbone peuvent être divisés en trois catégories : le fer pur industriel, l'acier et la fonte. Le fer pur industriel avec une teneur en carbone inférieure à 0,0218 % C et une teneur en carbone inférieure à 2,11 % est appelé acier, tandis que les alliages avec une teneur en carbone supérieure à 2,11 % sont appelés fonte.
La microstructure de l'acier au carbone et de la fonte blanche à température ambiante est composée de deux phases basiques, la ferrite (F) et la cémentite (Fe3C).
Cependant, en raison des différentes teneurs en carbone, les quantités relatives, les conditions de précipitation et la répartition de la ferrite et de la cémentite varient, ce qui donne lieu à diverses formes de microstructures.
La ferrite est une solution solide de carbone dans du fer alpha, communément représentée par le symbole « F ». La structure de ferrite est constituée de grains équiaxes et d'un réseau cubique centré.
Le carbure est un composé formé de fer et de carbone, communément représenté par le symbole « Fe3C ». Selon sa composition et les conditions de formation, la cémentite peut prendre différentes formes.
La perlite est un mélange mécanique de ferrite et de cémentite, communément représenté par le symbole « P ». Dans des conditions normales de recuit, il s’agit d’une structure en couches formée par l’arrangement alterné de ferrite et de cémentite.
La gravure de métaux purs et d'alliages monophasés-est un processus de dissolution chimique. Lorsque l'échantillon poli est en contact avec l'agent de gravure, la couche perturbatrice de déformation sur la surface polie est d'abord dissoute et la microstructure de l'acier n'est pas exposée. Ensuite, l'effet de dissolution chimique sur les joints de grains se produit et la régularité de l'arrangement atomique sur les joints de grains est relativement mauvaise, ce qui entraîne une corrosion rapide et la formation de rainures. A cette époque, l'alliage présente des grains polygonaux. Si la gravure continue, l'agent de gravure dissoudra les grains eux-mêmes. En raison du taux de dissolution inégal de chaque grain, après gravure, chaque grain sera exposé à la surface présentant l'arrangement atomique le plus dense. Sous irradiation lumineuse verticale, des grains de luminosité différente seront affichés.
Le processus de gravure des alliages biphasés-est principalement une gravure électrochimique. En raison de leurs différentes compositions et structures, différentes phases ont des potentiels d'électrode différents, formant de nombreuses paires de petites cellules locales dans la solution de gravure. La ferrite a un potentiel d'électrode plus élevé que l'anode, qui se dissout et devient basse- et rugueuse pendant la gravure, tandis que la cémentite a un potentiel positif comme cathode et n'est fondamentalement pas corrodée. La ferrite apparaît en noir foncé au microscope optique, tandis que la cémentite apparaît en blanc brillant.
