Как показали микроструктурные исследования, поверхностный слой при заточке инструмента из стали Р18 и Р9 в зависимости от ее режима может состоять: а) из двух зон — вторично закаленной и лежащей под ней отпущенной (фиг. 8). Такой поверхностный слой возникает при тяжелых режимах заточки;

б)  из одной зоны — вторично закаленного слоя незначительной глубины. Этот слой может быть местами прерывистый или сплошной, в зависимости от режима заточки (фиг. 9);
в)  из зоны, в которой вторично закаленный и отпущенный слои микроисследованиями не обнаруживаются, но обнаруживаются рентгеноструктурными исследованиями по проценту остаточного аустенита. Твердость этого слоя мало отличается от исходной твердости стали инструмента —на 2—3 единицы твердости HRC. Такой поверхностный слой возникает при легких режимах.
Рентгеноструктурный анализ, проведенный в физической лаборатории ВНИИ на ионизационно-рентгеновской установке УРС 50И, показывает,  что  при  принятых  режимах заточки стали марок Р9 и Р18 в поверхностном слое имеется 30—60% остаточного аустенита при наличии в исходном металле около 10% аустенита. Это же частично подтверждают работы Б. И. Костецкого.
Процент аустенита в поверхностном слое заточенного инструмента зависит от протекающих структурных превращений в этом слое, состояния вторично закаленного слоя, и, следовательно, от принятых режимов заточки и абразивных кругов. При одних и тех же режимах заточки процент остаточного аустенита в граничной зоне поверхностного слоя больше при шлифовании кругами большей твердости и зернистости (табл. 2).
Анализ показывает, что при наличии в поверхностном слое двух зон (вторично закаленной и отпущенной) сталь Р9 и Р18 имеет во вторично закаленном слое наибольший процент остаточного аустенита —до 40—60% и более. Это состояние поверхностного слоя соответствует наиболее интенсивному тепловому процессу при тяжелом режиме заточки с большими прижогами на заточенной поверхности. При наличии в поверхностном слое одного вторично закаленного слоя в виде тонкой сплошной пленки или прерывистого глубиной не более 0,02 мм процент аустенита составляет в среднем от 35 до 50. Это состояние поверхностного слоя соответствует менее интенсивному тепловому процессу при заточке.
Если микроисследованием не обнаруживается в поверхностном слое изменения микроструктуры ни вторично закаленной, ни отпущенной зоны, процент остаточного аустенита все же достаточно высок (от 25 до 40%) по сравнению с процентом остаточного аустенита в исходном металле после термической обработки, закалки и отпуска (около 10%).
Таким образом, по процентам остаточного аустенита можно примерно установить, как проходил режим заточки быстрорежущих сталей (с большим или меньшим тепловым процессом) и как это отразилось на структурных изменениях металла в поверхностном слое.
Как указывалось выше, слой с небольшим понижением твердости, в 2—3 единицы HRC, не всегда обнаруживается микроисследованием. Поэтому глубина структурных изменений в поверхностном  слое,   определяемая  микроисследованием, всегда   меньше, чем по данным, полученным при измерении микротвердости (фиг. 10).