Впервые микроскоп для исследования внутреннего строения сталей на полированных и травленых шлифах применил выдающийся русский инженер-металлург, ученый П. П. Аносов в 1831 году (на Златоустовском заводе), заложив тем самым основы металлографии. С той поры метод этот стал одним из ведущих во всех работах по изысканию новых металлических материалов, при изучении структуры, свойств металлов и сплавов, занял ведущее место в арсенале технических средств современных материаловедческих научно-исследовательских институтов. Можно утверждать и при этом без всякого риска ошибиться, что сегодня во всем мире нет ни одного металлургического завода, на котором бы не проводился микроскопический анализ.
Роль микроскопического анализа весьма значительна. Объясняется это тем, что свойства любого сплава определяются его внутренней структурой, строением — количественным соотношением слагающих его фаз, их формой, размерами, ориентировкой, наличием неметаллических примесей и их расположением (внутри зерен или по границам) и т. д. Сама же структура сплава зависит от его химического состава, от технологии получения и дальнейшей обработки. Именно применение различных видов обработки — механической (имеется в виду давлением), термической, физико-химической — дает возможность создавать такую структуру сплава, которая и обусловливает нужную нам комбинацию свойств. Ограничимся только двумя примерами. При одном и том же составе чугун, у которого включения графита имеют благодаря специальной обработке (модификации) шаровидную форму, оказывается раза в два прочнее чугуна, в котором графит присутствует в виде пластинок.
Второй пример относится к конструкционной стали с 0,4 процента углерода. Если взять два образца одинакового состава, но с разной величиной зерна, скажем, у одного 0,1, а у другого 0,01 миллиметра (что достигается специальной предварительной обработкой), то после улучшения (закалки и отпуска) ударная вязкость у второго образца окажется вдвое большей, то есть металл стал менее склонен к хрупкому разрушению.
С развитием оптики, успехами приборостроения и различных областей физики, в частности акустики, электронной и вакуумной техники, расширялись и возможности микроскопического анализа металлов. Появились, например, микроскопы с ультрафиолетовыми источниками освещения, дающие увеличение в 15 тысяч раз. Еще большие возможности открыли электронные микроскопы, разрешающая способность которых позволяет изучать отдельные элементы структуры сплавов, размеры которых не превышают одной стотысячной доли миллиметра.
