В структуре таких сплавов находятся феррит и перлит. Под микроскопом эти структурные составляющие легко различаются по световым признакам.
Феррит является слаботравящейся фазой, поэтому под микроскопом он всегда выглядит в виде светлых полигональных зерен.
Перлит представляет собой механическую смесь феррита и цементита, и под микроскопом он всегда выглядит в виде темных зерен.
Соотношение светлых и темных зерен в доэвтектоидных сталях зависит от концентрации углерода. Чем выше концентрация углерода, тем меньшая площадь в поле зрения микроструктуры будет приходиться на долю феррита и большая - на долю перлита (рисунок 1,2,3,4).
Такая зависимость световых оттенков от концентрации углерода позволяет с достаточной степенью точности определять концентрацию углерода в доэвтектоидных углеродистых сталях, не проводя химического анализа.
Формула для определения концентрации углерода в доэвтектоидных сталях выглядит следующим образом:
где Fα - площадь, занятая ферритными зернами (в феррите при комнатной температуре содержится 0,006 % С);
Fп - площадь, занятая перлитными зернами (в перлите концентрация углерода составляет 0,8 % С)
Следует заметить, что подобный метод определения концентрации углерода возможен только для углеродистых сталей, находящихся в отожженном или нормализованном состоянии. Для легированных сталей он не применим.