奧氏體的機械穩定化是指在Md點以上的溫度下對奧氏體進行塑性變形，會使隨后的馬氏體轉變發生困難，Ms點降低，引起奧氏體穩定化，這種現象稱為機械穩定化。

少量塑性變形對馬氏體轉變有促進作用，大量塑性變形使馬氏體轉變量減少，即產生了機械穩定化現象。研究表明，Fe-18%Cr-12%Ni合金的層錯能較低，塑性變形對其奧氏體穩定性的影響較大。塑性變形溫度越高，對奧氏體穩定性的影響也越小，變形溫度越低，形變量越大，奧氏體的層錯能越低，則機械穩定化效應越大。應該指出，在Md點以下變形時，未轉變的形變奧氏體的機械穩定化效應與在Md點以上變形的情況相似。

分析塑性變形對馬氏體相變的影響，應當考慮到彈性應力的影響也是同時存在的，少量塑性變形之所以會出現和機械穩定化相反的效應，可以認為是由于內應力集中所造成的，內應力集中有助于馬氏體核胚的形成，或者促進已存在的核胚長大。在Ni-Cr不銹鋼中，由于密排六方的ε相是面心立方奧氏體向體心立方馬氏體轉變的中間相。因此，可以設想少量塑性變形使層錯有所增加，而層錯可以促進ε相形成，從而促進馬氏體轉變。

殘余奧氏體難以轉變成馬氏體除因為熱穩定化作用外，由相變而引起的機械穩定化作用也是一個很重要的原因。馬氏體形成時對周圍奧氏體的機械作用會促進熱穩定化程度的發展，實質上這是一種由于相變而造成未轉變奧氏體塑性變形所引起的機械穩定化作用。

實際上，只要等溫停留是在Ms點以下進行，則奧氏體的熱穩定化作用必然和由相變引起的機械穩定化作用同時存在。所以，在Ms點以下等溫停留時，所測得的穩定化程度是熱穩定化和機械穩定化綜合作用的結果。