Проведено дилатометрическое исследование бейнитного превращения в стали 20Х2Г2СНМА при изотермической выдержке в температурном интервале 280-380 °С. Определена кинетика процесса образования бейнита, установлены значения коэффициентов k , n уравнения Остина-Риккета, удовлетворительно описывающего экспериментальные кривые. При помощи рентгеноструктурного анализа выполнена оценка количества остаточного аустенита в структуре стали после изотермической закалки. Показано, что при температуре выдержки 320 °С и выше содержание углерода в остаточном аустените удовлетворительно согласуется с теоретически предсказанными значениями, а при температуре выдержки ниже 320 °С наблюдается расхождение, связанное с менее интенсивным протеканием бейнитного превращения и перераспределения углерода. Установлена корреляция между ударной вязкостью исследованной стали, количеством бейнита, остаточного аустенита и содержанием в нем углерода. Показано, что с увеличением доли бейнита в процессе изотермической выдержки количество остаточного аустенита в стали увеличивается, а содержание в нем углерода уменьшается, что негативно сказывается на ударной вязкости стали.