U radu su opisani brzorezni čelici, njihova toplinska obrada i mikrostrukturne promjene tijekom pojedinih faza toplinske obrade uz primjenu dubokog hlađenja. Iz dostupne literature jasno je vidljiv utjecaj dubokog hlađenja kaljenog brzoreznog čelika na povišenje trvrdoće kod nižih temperatura popuštanja i produljenje trajnosti alata. Utjecaj dubokog hlađenja kaljenog brzoreznog čelika na krivulju popuštanja nije još u potpunosti istražen za suvremene brzorezne čelike. Stoga je u eksperimentalnom dijelu rada provedeno snimanje krivulja popuštanja i dilatometričkih krivulja kaljenog brzoreznog čelika PM S390 MC s i bez primjene dubokog hlađenja. Također je ispitivan utjecaj temperature austenitizacije brzoreznog čelika na krivulju popuštanja i dilatometričke krivulje. Iz dobivenih rezultata uočljiva je pojava najviših iznosa tvrdoće uslijed sekundarnog otvrdnuća kaljenog i duboko hlađenog brzoreznog čelika PM S390 MC na temperaturama oko 500C nižim od onih na kojima se pojavljuje sekundarno otvrdnuće bez primjene dubokog hlađenja. Iz dilatometričkih krivulja uočljiva je kontrakcija kaljenih i duboko hlađenih ispitnih uzoraka nakon prvog popuštanja u dilatometru. Kaljeni ispitni uzorci koji nisu duboko hlađeni pokazali su povećanje duljine (dilataciju) nakon prvog popuštanja u dilatometru. Iz usporedbe dilatometričkih krivulja kaljenih i kaljenih i duboko hlađenih ispitnih uzoraka slijedi da se primjenom dubokog hlađenja uklanja značajan udjel zaostalog austenita, ali ne u potpunosti sav zaostali austenit.