CTP- to zależność budowy strukturalnej oraz właściwości w relacji szybkości chłodzenia badanego materiału. Są to wykresy obrazujące proces ochładzania próbek badanej stali przy pomocy kilku różnych szybkości rejestrowania punku początkowego i końcowego (przykładowo przy pomocy metody dylatacyjnej) Następnie bada się próbki pod względem właściwości (najczęściej twardość) przy temperaturze otoczenia i odczytane wyniki nanosi się na wykres, taka konstrukcja nosi nazwę wykresu CTPc(ciągłe)

Zbliżony wykres otrzymuje się w wyniku szybkiego chłodzenia próbek do konkretnych temperatur, po czym następuje wytrzymanie w tych stałych temperaturach próbek. Otrzymany zbiór punktów podczas tak przeprowadzonego procesu dla jego początku i końca nanosi się na wykres, którego nazwa to CTPi (izotermiczny).Następnie chłodzi się próbki do temperatury otoczenia i mierzy twardość, którą także umieszcza się na wykresie CTPi.

Stal jest stopem żelaza z węglem (bądź innym pierwiastkiem), który został poddany cieplnemu i plastycznemu obrabianiu i najczęściej otrzymuje się go poprzez stalowanie ze stanu ciekłego. Wartość graniczna zawartości węgla w stali wynosi ok. 2,11%

Przemiana austenitu może wynikać z następujących dwóch procesów:

-przemiany alotropowej α-γ

-dyfuzja atomów (zależy w dużej mierze od czasu i temperatury)

Austenit jest roztworem stałym węgla w Fe-γ i krystalizuje w układzie sześciennym, ściennie centrowanym. Rozpuszczalność węgla osiąga najwyższą wartość przy temp 1148 dla 2,11% i spada do 0,8% w temp 723°C

Austenit przechłodzony posiada temperaturę poniżej swego istnienia - 723%

Przemiana austenitu jest przemianą alotropową Fe γ,α oraz płytki ferrytu która powstała.

Hartowność stali -jest to podatność stali na wzrost twardości podczas hartowania. W jej skład wchodzą: utwardzalność stali, jej miara jest relacja między maksymalną twardością a warunkami austenityzacji i głębokiego zahartowania (przehartowność), którego miarą jest krytyczna średnica, przykładowo D5o 50-czyli że w miejscu zahartowania jest 50% martenzytu.

Bainit górny (550-400) jest określany w przemianie alotropowej, którą utrudnia proces dyfuzji. Bainit dolny jest mieszaniną listew ferrytu wraz z ferrytem wydzielonym na granicach międzyziarnowych.

Bainit dolny (400-220)- jest mieszanina iglastego ferrytu silnie przesyconego węglem, posiadającym dużą ilość defektów oraz wydzieleń wysokodyspersyjnego cementytu zarówno wewnątrz igieł jak i na zewnątrz ferrytu.

Martenzyt jest produktem bezdyfuzyjnej przemiany austenitu, przesycony roztwór węgla w Fe-α

Perlit - to eutektoidalna mieszanina ferrytu z cementytem, wraz z podwyższeniem szybkości chłodzenia stan oddala się od równowagi chemicznej.

Bainit to mieszanina cementytu i ferrytu powstała podczas przemiany dyfuzyjnej austenitu z przesyconego ferrytu, podczas której wydzieliły się węgliki.

Krytyczną szybkością chłodzenia nazywana jest szybkość chłodzenia podczas której uzyskuje się całkowicie martenzytyczną strukturę. Przy niższej szybkości krytycznej uzyskuje się wyższą hartowność.

Każda szybkość wyższa od krytycznej, w wyniku której powstaje martenzyt, nosi nazwę nadkrytycznej, a niższa podkrytycznej. Średnica krytyczna materiału określa otrzymanie struktury w 50% martenzytyczną. Z powodu niższej szybkości krytycznej średnica materiału rośnie. Szybkość krytyczna chłodzenia (czyli też średnica krytyczna) zależy od:

  1. składników stopowych oraz zawartości węgla w austenicie (C oraz dodatki stopowe poza Co sprzyjają wzrostowi hartowności)
  2. wymiaru ziarna austenitu zanim rozpocznie się chłodzenie( większe ziarno zmniejsza hartowność i przyspiesza chłodzenie)