В работе исследована возможность применения изотермической закалки для повышения конструктивной прочности толстостенных труб повышенной надежности на основе изучения особенностей изотермического распада переохлажденного аустенита в интервале температур бейнитного превращения. Установлено, что причиной повышения хладостойкости исследованных сталей является наследование исходной морфологии мартенсита ферритом в двухфазной области и формирование субмелкокристаллической структуры. Определено, что соблюдение условий формирования относительно однородной гетерогенной мартенсито-бейнитной структуры в условиях непрерывного охлаждения позволяет на стали 20Х1МФА получить комплекс свойств, соответствующий группе прочности Р110 в соответствии со стандартом API 5CT/ISO 11960.