Исследованы особенности микроструктуры и фазового состава метастабильной аустенитной стали после термомеханических обработок, включающих низкотемпературную и последующую теплую деформацию прокаткой. Показано, что в этих условиях в стали реализуются прямые (γ → α΄)- и обратные (α΄ → γ)-деформационные мартенситные превращения с формированием субмикрокристаллических структурных состояний и 3–4-кратным увеличением предела текучести. Обсуждаются механизмы формирования субмикрокристаллических состояний и физические причины повышения прочности.