高速工具鋼（高速鋼）自誕生以來(lái)，作為機(jī)械加工中切削刀具的***基礎(chǔ)用材料一直被廣泛采用。目前，高速鋼刀具仍占據(jù)著刀具市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。盡管鑲片硬質(zhì)合金刀具、全磨制硬質(zhì)合金刀具的發(fā)展十分迅速，但除車(chē)刀外，其他品種刀具仍以采用高速鋼材料制造為主。對(duì)于高速鋼刀具而言，盡管存在高速鋼冶煉方式的差異，但刀具的耐用與否直接地與高速鋼的化學(xué)成分以及通過(guò)合理的熱加工處理，使其建立起“化學(xué)成分一組織結(jié)構(gòu)一力學(xué)性能”三者的良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系有關(guān)。因此，高速鋼刀具材料及熱處理工藝的控制，對(duì)于保證高速鋼刀具的使用性能極為重要。
高速鋼屬于高合金萊氏體鋼，在實(shí)際鑄錠凝固時(shí)，由于冷卻速度較快，合金元素來(lái)不及擴(kuò)散，所以在結(jié)晶和固態(tài)相變過(guò)程中的轉(zhuǎn)變不能完全進(jìn)行。通常高速鋼鍛件的鑄態(tài)組織由魚(yú)骨狀萊氏體、黑色組織和白亮組織（馬氏體+殘留奧氏體）組成。鑄態(tài)高速鋼組織中粗大的共晶碳化物必須反復(fù)鍛造和多次鍛拔將碳化物擊碎，使其盡可能成為均勻分布的顆粒狀碳化物，然后進(jìn)行去應(yīng)力退火，獲得索氏體和碳化物的組織。在鍛造時(shí)要控制終鍛溫度，溫度太低容易導(dǎo)致鍛造時(shí)開(kāi)裂；溫度太高，會(huì)產(chǎn)生晶粒粗大，形成所謂的萘狀斷口。
高速鋼鍛造后或高速鋼淬火返修工件都需要進(jìn)行退火。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的試驗(yàn)都說(shuō)明，高速鋼退火時(shí)，如果保溫時(shí)間太長(zhǎng)，會(huì)顯著降低工具的使用壽命，因此選擇合理的退火工藝規(guī)范非常重要。
高速鋼的范圍，退火溫度選擇略高。退火的保溫時(shí)間根據(jù)裝爐量等情況應(yīng)有所不同，一般應(yīng)在3-4h以上；保溫后可采用10-20℃/h的速度冷卻至600℃以下出爐，也可采用冷至740-760℃、停留4-6h、再冷至600℃以下出爐的等溫退火方法。近年來(lái)，為了縮短退火生產(chǎn)周期，提高退火質(zhì)量，開(kāi)發(fā)了高速鋼鍛件高溫退火工藝,即退火溫度由原先的840-860℃，提高到880-920℃。以前的退火方法由于溫度較低，雖然保溫時(shí)間長(zhǎng)，但高速鋼仍然不能進(jìn)行充分的再結(jié)晶，鋼材不能充分軟化。高溫退火時(shí)相變可以瞬間完成，相變進(jìn)行得很充分，進(jìn)行了完全的再結(jié)晶，因而鋼材能充分軟化。
高溫退火工藝的保溫時(shí)間大大縮短，冷卻階段的保溫時(shí)間幾乎被取消，因而退火周期大大縮短。高溫退火后高速鋼的硬度比普通退火低，切削性能更好，切削效率可以提高20%，工具的切削壽命比普通退火的高速鋼制造的工具提高15%-20%。
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