S曲線はTTT曲線ともよばれます。
これは同じもので、その他にも、等温変態曲線、恒温変態曲線 などとも呼ばれています。
通常は、S曲線（えすきょくせん）と言われることが多いようです。
これらは、鋼のオーステナイト化している温度からある温度まで冷却し、その温度で保持して変態（組織変化）するときの、「時間と温度と組織の状態」を示しています。
通常、熱処理の説明では、しばしば、下図のような説明入りの図が用いられます。
その線がS字のようになっていることで S曲線 と呼ばれています。
図は、共析鋼（約0.8％Cの炭素鋼）を800℃程度のオーステナイト状態から常温まで冷却する間のある温度に、等温に保持するのですが、その温度イメージが点線で示されています。
その温度で保持すると、鋼は時間の経過で パーライト、ソルバイト、ベイナイトなどに変態（組織変化）します。
たとえば、600℃で保持するとパーライトに、400℃に保持するとベイナイトに変化することが説明されています。
そのときの保持した温度で、変態する開始時間と終了時間を結んで作成された図がこの時間-温度変態図（S曲線）です。
この図は約0.8％Cの共析鋼の時間－温度変態図（S曲線）で、550℃付近で左に張り出した部分をパーライトノーズといいます。
この図では、例えば、600℃で等温保持すると、数秒でパーライトへの変態が始まり、10数秒ですべての変態が完了し、硬さが30HRC以上の微細なパーライト組織になることがわかります。
同様に、300℃で等温保持すると、約1分程度でベイナイト変態が始まり、15分ほどで、硬さは50HRC以上になることが示されています。
この図のポイントは、等温保持する温度がパーライトノーズの上下で組織が変わる点で、一般的には、『焼入れ温度から冷却するときに、パーライトノーズにかからないように素早く冷却して硬化させる』という必要性を説明するときに使われます。
この図は、「等温変態または恒温変態」させたときの図です。
しかし、しばしば、このような「焼入れ焼戻し」における説明のために用いられていますので、説明用の図だということを理解しておかないといけません。
上図は熱処理の説明用に使われる特殊な図です
S曲線は、ある温度に一定時間おいた時の恒温変態組織を示すものです。
つまり、上図にあるような冷却中の経過や出現する組織や、常温になったときの硬さなどはS曲線に加えられることはありません。
あくまで、この上図は、焼入れと変態を分かりやすくするための図です。
通常の焼入れでは、上図の800℃から続く点線のように、油冷や水冷などでMsと書かれているマルテンサイト変態をさせて硬い鋼を得る熱処理（焼入れ）をしますが、図のように、Ms温度より高い温度で保持すると、マルテンサイトとは異なったパーライトやベーナイト組織の鋼になることがこの図を使って説明されています。
上図のような、S曲線に冷却線を追加して書き入れた図は、しばしば、熱処理の説明のために用いられます。それは、
①焼入れ時に柔らかいパーライトを析出させない冷却
②恒温保持温度によって組織が変化すること
などを理解するための図として用いられます。
しかし、本来は、S曲線は恒温変態図（高温で変態させたときの状態を表した図）ですので、通常のS曲線は、温度と時間における組織の状態を示しているだけで、上図のような、冷却中の温度変化などは記入されていません。
ただ、現実の熱処理では「硬さ」「組織」の状態がどのようになるのかを知りたい場合が多いので、本来のS曲線を使う説明では無理があります。
だから、それもあって、冷却過程を加えた上図のような図を用いて説明をされることが多いようです。
オーステンパー
実際にこの図の趣旨に沿って行われている熱処理が「オーステンパー」です。
この図で、パーライトノーズ以下の温度で保持して恒温変態させると、ベイナイトが生成して、強靭な鋼になります。
焼入れ焼戻し鋼とどう違うのかという疑問があるかもしれません。
これは正確な説明が難しいのですが、焼入れ焼戻しでは、焼戻しで簡単に強度などの特性を変化させることができる利点があります。
ただ、硬化させるので、変形したり、変形を矯正するのが大変です。
オーステンパーのように、マルテンサイト化（硬化）温度以上の温度で保持すると、その温度では、まだ、柔らかい状態なので、矯正や加工が簡単です。
自動車ボディー鋼板のホットスタンプなどもこの考え方でプレス加工が行われています。
この、未変態時の加工の考え方は重要で、研究されれば、まだまだ利用価値が出てくるものです。
保持温度がポイント
焼入れ冷却の過程で、パーライトノーズ以下の温度に保持するのがポイントです。
それ以上の高い温度では、パーライトという柔らかい組織が出てきます。
また、焼入れ性の高い鋼種では、パーライトノーズが長時間側（右側）によっているので、ダイス鋼や高速度鋼などでは、恒温変態させるために長時間が必要になります。
だから、オーステンパーに適した鋼は ①焼入れ時にパーライトノーズにかからない ②数分程度で恒温変態が完了する というような鋼が選ばれます。
その条件を決めるには、この時間―温度変態を使って温度と保持時間を考えて処理条件を決めます。
冷却に関するその他の図表
冷却過程の違いがわかる図には、連続冷却変態曲線（CCT曲線）や焼入れ性に関する曲線（ジョミニ曲線、U曲線、半冷曲線）などがあります。
これらのほうがS曲線よりも実際的だと思うのですが、熱処理の説明では、ほとんど、このS曲線を用いて説明されることが多いようです。
S曲線で、焼入れ性の高い高合金鋼などでは、恒温に保持しても長時間かけても変態しないものやS字状にならないものも多々あります。
これらもS曲線です。
下は、プロテリアル（旧：日立金属）さんのハンドブックから引用した、Ｓ字状になっていないS曲線の例です。
