Высокая прочность и твёрдость быстрозакалённой стали с мартенситной структурой обусловлены неравновесностью и существенными внутренними напряжениями в кристаллической решётке. 1

Некоторые причины специфических характеристик мартенситной стали:

• Относительно маленькие размеры блоков, составляющих строение мартенситов. 2
• Устойчивое положение атомов в структурной решётке мартенситов. 2
• Образующиеся при закалке мелкие частицы, препятствующие взаимному смещению слоёв. 2
• Искажение кристаллической решётки сплава по мере роста процентного содержания в нём углерода. 2

Прочность мартенситной стали также связана с содержанием углерода в составе: с увеличением количества углерода прочность возрастает. 5

Однако у такого изменения механических свойств сплавов есть и обратная сторона: мартенситное преобразование приводит к снижению пластичности и возрастанию склонности к хрупкому разрушению. 2