鋼的加熱轉(zhuǎn)變是為了獲得均勻、細(xì)小的奧氏體晶粒，然而得到奧氏體組織不是最終目的。因為大多數(shù)零件、構(gòu)件都在室溫下工作，所以高溫奧氏體狀態(tài)最終總是要冷卻下來。鋼從奧氏體狀態(tài)的冷卻過程是熱處理的關(guān)鍵工序。因為鋼的性能最終取決于奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變后的組織。因此，研究不同冷卻條件下鋼中奧氏體組織的轉(zhuǎn)變規(guī)律，對于正確制定鋼的熱處理冷卻工藝，獲得預(yù)期的性能具有重要的實際意義。鋼在鑄造、軋制、鍛造、焊接以后，也要經(jīng)歷由高溫到室溫的冷卻過程。這雖然不作為一個熱處理工序，但實質(zhì)上也是一個冷卻轉(zhuǎn)變過程，正確控制這些過程，有利于減小或防止熱加工缺陷，改善組織和性能。

在熱處理生產(chǎn)中，鋼的奧氏體轉(zhuǎn)變通常有等溫冷卻和連續(xù)冷卻兩種冷卻方式：等溫冷卻方式，將奧氏體狀態(tài)的鋼迅速冷卻到臨界點(diǎn)以下某一溫度保溫，讓其發(fā)生恒溫轉(zhuǎn)變過程，然后再冷卻下來；連續(xù)冷卻方式，鋼從高溫奧氏體狀態(tài)一直連續(xù)冷卻到室溫。

奧氏體在臨界轉(zhuǎn)變溫度以上是穩(wěn)定的，不會發(fā)生轉(zhuǎn)變。奧氏體冷卻至臨界溫度以下，在熱力學(xué)上處于不穩(wěn)定狀態(tài)，冷卻時要發(fā)生分解轉(zhuǎn)變。這種在臨界點(diǎn)以下存在且不穩(wěn)定的、將要發(fā)生轉(zhuǎn)變的奧氏體，叫做過冷奧氏體。過冷奧氏體在連續(xù)冷卻時的轉(zhuǎn)變是在一個溫度范圍內(nèi)發(fā)生的，其過冷度是不斷變化的，因而可以獲得粗細(xì)不同或類型不同的混合組織。雖然這種冷卻方式在生產(chǎn)上廣泛采用，但分析起來比較困難。鋼在等溫冷卻的情況下，可以控制溫度和時間這兩個因素，分別研究溫度和時間對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響，從而有助于弄清過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變過程及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能，并能方便地測定過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖。