En las últimas décadas, se han realizado grandes esfuerzos para mejorar significativamente las características de rendimiento del acero de alta velocidad utilizando diversas técnicas de endurecimiento superficial. La modificación por haz de electrones es interesante porque tiene una eficiencia térmica excepcionalmente alta y puede mejorar significativamente las propiedades físicas y mecánicas de los aceros. Este trabajo está dedicado a investigar la microestructura y el cambio del estado de fase estructural de la capa superficial del acero de alta velocidad R6M5 después de la exposición a un haz de electrones. El tratamiento del acero R6M5 con haz de electrones se llevó a cabo en una instalación de vacío. La estructura y la composición de fase de las muestras de acero P6M5 se estudiaron mediante microscopía electrónica de transmisión. Se determinó que después de la irradiación electrónica, la estructura del acero, al igual que en el estado inicial, consiste en martensita, carburos y austenita residual. Después de la irradiación electrónica, se observa un aumento en la fracción volumétrica de martensita lamelar: la fracción de martensita lamelar en el estado inicial es del 80%, y después de la irradiación, es aproximadamente del 90% de la fracción total de alfa-martensita. La acción del haz de electrones llevó a un aumento de las tensiones internas en la alfa-martensita. Se reveló que el valor de la densidad escalar de dislocaciones en el acero R6M5 después de la exposición a un haz de electrones es mayor que en el estado inicial. Una diferencia cardinal en el estado del material después de la exposición a un haz de electrones es la presencia de contornos de extinción por flexión en todas las partículas de carburos MC.