Martenzit je jeklena magnetna struktura, ki nastane z gašenjem avstenita pri relativno visoki hitrosti. Ker je hitrost prehitra, ogljikovi atomi nimajo časa, da bi difundirali iz kristalne strukture v dovolj veliki količini, da bi tvorili cementit. Po kaljenju se avstenit spremeni v močno napeto strukturo, prenasičeno z ogljikom, s čimer se doseže izboljšana mehanska trdnost in namen trdote.
Martenzitno jeklo je zlitina železa in niklja z nizko vsebnostjo ogljika z vsebnostjo niklja približno 18 odstotkov, prav tako pa je lahko legirano s kobaltom, molibdenom, titanom in drugimi neželeznimi kovinami.
Te zlitine se pogasijo, da nastane martenzit, nato pa se jih podvrže toplotni obdelavi z izločanjem pri 480 do 500 stopinjah, da se spodbudi izločanje intermetalnih spojin, kot sta Ni3Mo in Ni3Ti.
Idealne lastnosti martenzitnega jekla so: prvič, ima izjemno visoko trdnost pri sobni temperaturi in minimalno deformacijo je mogoče zagotoviti po preprosti toplotni obdelavi;
Drugič, ima odlično lomno žilavost v primerjavi s kaljenimi in temperiranimi jekli podobnih stopenj trdnosti. Odlična sposobnost spajkanja, enostavna izdelava.
Ta jekla imajo visoko lomno žilavost, njihova udarna trdnost pa kaže, da lahko učinkovito prenesejo ponavljajoče se udarne obremenitve, kot so tiste, ki jih najdemo v elektromehanskih komponentah.
Nižja temperatura toplotne obdelave omogoča, da je deformacija veliko manjša kot pri kaljenih nizkolegiranih jeklih, zaradi česar je idealna za dolge in tanke dele. Martenzitno jeklo se običajno uporablja pri izdelavi podvozja letal, veliko pa se uporablja tudi za obraz in celotno glavo naprednih palic za golf.
