Структурные превращения при быстром охлаждении стали происходят из-за того, что часть кристаллической решётки не успевает перестроиться. 4 В результате получается особое состояние стали — мартенсит. 4

Необходимые для превращения напряжения возникают при охлаждении вследствие градиента температур (термические напряжения), разности удельных объёмов исходной и новой фаз (структурные или фазовые напряжения), анизотропии упругих характеристик. 1

Степень деформации кристаллов при закалке зависит от скорости охлаждения: чем быстрее, тем выше деформация. 4 Это напряжение создаёт твёрдость материала и делает его менее пластичным. 4

Также при быстром охлаждении аустенит превращается в мартенсит, а феррит, сохранившийся при нагреве, остаётся без структурных изменений. 5