Методом просвечивающей электронной дифракционной микроскопии проведено исследование образцов стали 12Х1МФ, подвергнутых различной продолжительной эксплуатации: на неотработанном образце, после длительной эксплуатации без разрушения образца и после длительной эксплуатации, доведенной до разрушения образца. Для каждого образца определен фазовый состав и изучено изменение морфологии структуры. Установлено, что эксплуатация стали приводит к разрушению пластинчатого перлита и интенсивной фрагментации феррита, к перераспределению карбидной составляющей и к упругому искажению кристаллической решетки.