przemiana martenzytyczna) – zachodzi w przypadku dużej prędkości chłodzenia, która uniemożliwia zajście procesów dyfuzyjnych dalekiego zasięgu.
Stabilizacja austenitu Przemiana martenzytyczna w stali jest atermiczna i nieodwracalna. Płytki martenzytu, które zarodkują przy danej temperaturze, rosną aż do zderzenia z granicami ziaren lub innymi płytkami. Wydłużenie czasu wytrzymania przy danej temperaturze nie powoduje zarodkowania nowych płytek, ani też dalszego wzrostu już istniejących. Taki proces z kolei czyni austenit odporniejszym na dalszą przemianę. Efekt nazywa się stabilizacją austenitu i jest to wywołane izotermicznym wytrzymaniem. Badania wykazały, że usunięcie pierwiastków międzywęzłowych (węgiel, azot) likwiduje efekt stabilizacji. W takich stalach przemiana martenzytyczna i wzrost igieł martenzytu mogą zachodzić izotermicznie.
Zjawisko stabilizacji austenitu jest uciążliwe w przypadku stali, których temperatura Ms leży blisko temperatury otoczenia. W takim przypadku po hartowaniu pozostaje jeszcze znaczna ilość nieprzemienionego austenitu. Przemianę austenitu można dokończyć poprzez dodatkowe przechłodzenie, którego wartość rośnie wraz z długością wytrzymania izotermicznego.