高速钢问世已愈百年，无论就其成分、组织、性能之间的复杂关系，还是冶炼、浇注、塑性成形和热处理等整个制造流程的复杂性而言，高速钢可视为最复杂的钢种之一。长期以来，人们对高速钢热处理进行了大量的基础研究和应用研究，丰富了热处理工艺学的内容，即使直接从事高速钢刀具制造的热处理工作者，也可以从中得到有益的启示。

在金属切削加工过程中，要求刀具刃口在高达600℃左右的温度下仍保持高硬度，这种性能称为红硬性。高速工具钢是常用的工具材料之一，为了提高某红硬性，加入大量的W、Mo、Cr、V等合金元素，属高碳高合金莱氏体工具钢，其热处理有如下特点：

1）高速钢中莱氏体碳化物的形貌在热处理过程中不会改变，需要事先用热塑性成形的方法将莱氏体碳化物破碎成颗粒状并改善碳化物不均匀性。

2）为了改善高速钢本身的切削加工性，需要采用比较复杂的和严格的退火工艺，并且针对不同的情况有多种不同的退火方法。

3）高速钢中存在大量碳化物，强烈地阻碍加热时奥氏体晶粒的长大，直至接近开始熔化的温度仍能保持细小的奥氏体晶粒。也唯有在足够高的温度下加热，使碳化物溶解，提高奥氏体合金元素和碳的含量，才能起到提高红硬性的作用，而韧性则随着淬火温度的升高而下降。淬火加热温度对高速钢性能的影响十分敏感，对不同的刀具，应根据其使用状况选择合适的加热温度，并加以严格控制。

4）高速钢有很高的淬透性，而且一般刀具截面并不大，所以可以选择比较缓慢的淬火冷却方法，以求减小热处理畸变。

5）高速钢通常应在出现“二次硬化”的温度下进行多次回火。

冶金厂生产高速钢过程中常用的退火处理包括钢锭退火、锻造或轧制热变形及冷拉变形后的中间退火和成品材（丝）退火等，前两种的目的是消除应力防止冷裂、降低硬度、方便修磨表面缺陷及改善塑性等；成品材（丝）退火则是为保证产品出厂交货硬度和为产品进行最终热处理做好组织准备。

在工具制造部门，对高速钢的退火处理也有相同之处，如改锻、镦拔热变形后及热拉、冷拉之后，使用的退火方式（完全退火、等温退火、软化退火）及工艺要求与钢材生产工艺中的退火完全相同。

在工具行业中，退火处理也有一些不同的做法。例如，为了改善热轧钻头的所谓“高频热塑性”，常用的方法是将冲断切下的钻头坯料集中进行高温退火处理，加热温度达950℃。再如，对于淬火不足、回火又不合格的产品，也须经重结晶退火处理，再行淬火予以挽救。另外，为了改善切削加工，尤其是齿轮刀具的切削加工后的表面粗糙度（要求R_a≤2.5 μm），则要对粗加工后的工件在精切削前改造其退火索氏体，细小碳化物颗粒。这种处理实质上是再一次进行重结晶退火，其目的不是降低硬度，而是细化索氏体中的碳化物，硬度略有提高。常用的方法有两大类：一是采用低温淬火的调质处理；二是等温处理，工厂又称“毛淬火”。“调质”一词借用了对结构钢的热处理工艺名词，但高速钢的调质与其有着完全不同的目的。通过重新加热到超过A_c1的温度，使原来退火索氏体中的碳化物的粒度，并改善其均匀性，所得组织是否有利于加工，可通过硬度测定和切削试验来确定。根据国内多数工厂的经验，硬度应控制的范围^[1]为：W6Mo5Cr4V2钢：38～42HRC；W18Cr4V钢：33～39HRC。常用的回火温度为680～700℃，调节回火温度和回火时间，使硬度达到上述范围，以改善切削加工性能。

等温处理法通常在车间的系列盐浴炉组中进行，可采用直接等温分解以节省时间，提高生产效率。工件在炉子之间的移动与分级（等温）淬火相似，故称为“毛淬火”。等温处理的温度应选在TTT曲线（900℃奥氏体化）“鼻子”附近，使过冷奥氏体尽快分解，又要满足等温分解产物硬度的要求。

淬火处理是影响高速钢制品使用性能最敏感的工序，也是工艺控制难度最大的工艺。一般分为预热、加热和冷却3部分。预热是为了避免内应力过大而发生变形的开裂，并可缩短高温停留时间。加热则包括升温、透烧及保温3个过程，其目的是为了获得一定合金度的奥氏体，同时又保持细小的晶粒。冷却则一方面要将高合金奥氏体过冷到600℃以下，保证转变成马氏体或下贝氏体，另一方面又要不使工件截面温差过大而引起变形的开裂。因此，在600℃以上时的冷却速度必须达到能够最大限度地抑制二次碳化物的析出。在600℃以下，尤其在M_s点以下（150～200℃），则要缓慢冷却，或者促使奥氏体等温分解成贝氏体。冷却的方式主要有分级淬火、等温淬火及油冷3种。其中第一次预热为空气介质炉（起烘干及低温预热作用），其余均在盐浴炉中进行。

作为工具整体淬火加热的设备，现有盐（氯化盐系统）浴炉、保护气氛炉和真空炉3类，特殊情况下也用感应快速局部加热法。对调整钢工件淬火加热设备的基本要求是：无氧化、无脱碳；测温、控温、精度高；装料状态温度的均匀性好。