Проведено исследование микроструктуры и механических свойств машиностроительных сталей с высокой устойчивостью переохлажденного аустенита после охлаждения с различными скоростями от температуры аустенитизации. Построены термокинетические диаграммы превращения переохлажденного аустенита, определены температурно-временные интервалы образования структурных составляющих при непрерывном охлаждении. Для оценки механических свойств экспериментально установлены траектории и скорости охлаждения образцов в различных средах - масло, спокойный воздух, специальный контейнер с чугунной стружкой. Показано, что при наложении экспериментальных термических траекторий на термокинетическую диаграмму необходимо учитывать моментальные скорости охлаждения в различных температурных интервалах. Количественно установлено влияние интенсивности охлаждения на механические свойства сталей разного состава. Установлено, что ударная вязкость сталей различных систем легирования по-разному зависит от скорости охлаждения.