金属和合金在加热或冷却时，除具有一般的热胀冷缩外，在发生同素异构等相变时，将伴有明显的体积变化,因而有附加的胀缩。例如钢在加热时,珠光体变为奥氏体，产生收缩；而快冷时，若奥氏体转变为马氏体则有体积的明显膨胀。因此，测量金属加热或冷却时的膨胀曲线，根据曲线上偏离正常热膨胀的起始位置，可以定出钢的相变临界点，并可研究相变的规律。图4是共析钢的膨胀曲线。目前,可控自动记录快速膨胀仪是测定钢中过冷奥氏体在连续冷却中的转变和连续加热时奥氏体形成的有力工具。采用膨胀分析配合磁性分析和金相分析，可以建立钢的奥氏体等温冷却转变曲线(TTT曲线),连续冷却转变曲线以及连续加热时奥氏体形成的曲线。此外,膨胀法还可以研究快速升温时合金的相变和合金的时效动力学。
