연속적으로 일정 속도로 냉각한 오스테나이트(austenite)의 변화와 조직을 나타낸 것을 말한다. 세로축에 온도, 가로축에 시간(대수 눈금)을 취하고 각종 냉각 속도에서 생긴 오스테나이트의 변태 개시와 종료를 나타낸 것이다. 냉각 변태 곡선을 이용하면 풀림, 담금질 등 실제 작업에 대한 변태 내용을 설명하는데 편리하다. 등온 변태(S곡선)과 병용하여 각종 열처리 작업을 설명할 수 있다.