从碳素钢的奥氏体状态急冷后，会出现怎样的变化呢？这种变化根据冷却的速度而定。急冷时的速度称为冷却速度。冷却速度根据冷却用的液体温度和热传导率而定。
例如，在自来水中冷却时和在放入有冰的水中冷却时、用热水来冷却时、在放入有干冰的乙醇中冷却时，冷却速度均有所不同。这些，我想大家都能理解到的。
根据冷却速度的差异，会出现以下所示的组织变化。
＜冷却速度非常慢时：例如，空冷＞
奥氏体→珠光体
＜冷却速度比较慢时：例如，加热油冷却＞
奥氏体→微细的珠光体（也称为索氏体(Sorbite)）
＜冷却速度比较快时：例如，热水冷却＞
奥氏体→屈氏体(Troostite)
＜冷却速度非常快时：例如，冷却水冷却＞
奥氏体→马氏体(Martensite)
马氏体是一种具有与珠光体完全不同外观的组织。而且，它还是一种在晶体结构上也与珠光体不同的组织。
马氏体具有以下重要特性。
(1)硬度极高。洛氏硬度也达50～58HRC。(珠光体为12HRC左右)
(2)耐冲击性低，较脆。
需利用其硬度变高的优点时，对碳素钢进行加热，使之成为奥氏体，然后将其急冷，由此获得马氏体的操作称为“淬火(Quenching)”。用于金属模具的碳素钢，为防止其磨损和出现凹陷而需要有高硬度。因此，很多时候是在淬火后使用。
再次不断提高温度的话，马氏体就会恢复为奥氏体。进一步缓慢冷却后，就会恢复为珠光体。
