Методом радиоактивных изотопов исследованы диффузионные характеристики углерода в метастабильном железомарганцевом сплаве Г18С2, наклёпанном циклическими мартенситными превращениями $\gamma$–$\epsilon$–$\gamma$ (ГЦК–ГПУ–ГЦК). Показано, что интенсификация процесса транспорта углерода в сплаве, фазонаклёпанном $\gamma$–$\epsilon$–$\gamma$–превращениями, определялась двумя независимыми механизмами: атермическим, который реализовывался за счёт генерирования поля напряжений в процессе мартенситных превращений, и термоактивированным, который реализовывался в процессе последующего диффузионного отжига за счёт действия малоугловых субграниц, а также одномерных и двухмерных дефектов кристаллического строения ГЦК-аустенита и ГПУ-$\epsilon$-мартенсита, сформированных в процессе этих превращений. После многократных циклов $\gamma$–$\epsilon$–$\gamma$-превращений коэффициент диффузии углерода при низких температурах (100–350°C) повышался более чем на три порядка. При этом коэффициент диффузии при температуре 325°C соответствовал коэффициенту стационарной диффузии при температуре 900°C. Максимальный прирост коэффициента диффузии углерода наблюдали при увеличении количества термоциклов до ста, когда фиксировали основной прирост плотности дефектов строения. Дополнительным фактором изменения диффузионных характеристик углерода в фазонаклёпанном сплаве было изменение фазового состава как в процессе $\gamma$–$\epsilon$–$\gamma$-циклирования, так и последующего диффузионного отжига.