鑄鐵的組織因化學成分和冷卻速度而異，當鑄鐵凝固速度足夠大時，得到白口鑄鐵組織，隨冷卻速度減小、鑄鐵組織依次改變為馬口鑄鐵、珠光體灰口鐵、珠光體鐵素體灰口鑄鐵和鐵素體灰口鑄鐵；球墨鑄鐵是在澆鑄前向灰口鐵中加入少量的球化劑獲得球狀石墨的鑄鐵。因此鑄鐵金相檢驗科對各類鑄鐵的金相組織進行分析研究，著重區別各自的組織形態特征，了解鑄鐵組織中不同組織組成物和組成相的形態、分布對鑄鐵性能的影響；了解不同熱處理對鑄鐵組織和性能的影響。

一些材料如奧氏體不銹鋼、鐵素體奧氏體雙相不銹鋼中的鐵素體的含量在某些情況下需控制其兩相的百分比，例如奧氏體不銹鋼在焊接過程中容易產生熱裂紋，為了減小熱烈傾向，焊縫中顯微結構設計一般含有少量的鐵素體。鐵素體含量的測試一般可采用磁性法、網格數點法、網格截點法、顯微鏡測微目鏡測定法及圖像分析儀器測定等方法來測定。

通過光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡等分析儀器來研究金屬材料、復合材料、各種新材料等的顯微組織大小、形態、分布、數量和性質。利用顯微結構分析來考查如合金元素、成分變化及其與顯微組織的關系。應用金相檢驗還可對產品進行質量控制和產品檢驗以及失效分析等，如確定熱處理淬火加熱溫度、保溫時間、冷卻速度等是否合適等。

非金屬夾雜物是一種非金屬的化合物，主要有硫化物、氮化物、硅酸鹽、氧化物等。夾雜物主要來自鋼材冶煉和澆鑄過程，以機械混合物形式存在于鋼中，是不可避免的一相。鋼中非金屬夾雜物含量一般都很少，但它們對材料性能的危害作用卻不可忽視，非金屬夾雜物的存在破壞了材料的連續性，降低了材料的強度、韌性和塑性，降低材料的耐疲勞性能，此外，夾雜物的存在對鍛造、熱軋、冷變形開裂、淬火裂紋、焊接層狀撕裂及零件磨削后的表面粗糙度等都有不利的影響。夾雜物的危害程度與非金屬夾雜物的類型、大小、數量、形態及分布有關，因此，鋼種非金屬夾雜物的金相檢驗，對鋼材的冶金質量評價及機械零件的失效具有十分重要的意義。非金屬夾雜物的評定方法一般是采用標準評級圖進行測定。

鐵素體晶粒度的測量方法通常有比較法和截點法兩種，一般采用比較法，仲裁時采用截點法。比較法即選取有代表性的視場與標準評級圖進行比較，選取與檢驗圖像最接近的標準評級圖級別。截點法則是計算測量網格與晶界相交和相切是的截點數，然后根據相應的公式計算出晶粒度級別。

晶粒度是晶粒大小的量度，金屬晶粒的大小對材料的機械性能、耐腐蝕性能等，均存在不同程度的影響。晶粒的大小通?？梢允褂瞄L度、面積、體積或晶粒度級別數表示，使用晶粒度級別數表示的晶粒度級別數與測量方法和使用單位無關。金屬材料平均晶粒度的測定常用比較法，也可采用截點法和面積法，有爭議時采用截點法。通常情況下不同種類的材料有不同的晶粒度形成和顯示的方法，常用的晶粒度形成及顯示方法包括：滲碳法、鐵素體網法、氧化法、直接淬硬法、滲碳體網法和細珠光體網法。評定平均晶粒度的試樣的截取需遵循一定的原則，對于有加工變形晶粒的試樣其檢驗面一般平行于加工方向，必要時可以垂直于加工方向，等軸晶晶粒的試樣可隨機選取檢驗面。