高速工具鋼刀具材料的性能主要有以下幾部分。

1.硬度與耐磨性

通用型高速工具鋼淬火并回火后的硬度一般為60~70HRC，超硬高速工具鋼的硬度可達(dá)67~70HRC。提高高速工具鋼的硬度可以提高刀具的耐性與持久性，高硬度高速工具鋼經(jīng)過適當(dāng)?shù)哪ハ骷把心ズ螅梢垣@得比較小的表面粗糙度值，硬度提高可以減小刀具與切削的粘結(jié)與摩擦系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于高速工具鋼而言，其室溫硬度也代表了高溫硬度的一個(gè)指標(biāo)，即高速工具鋼的室溫硬度提高時(shí)，高溫硬度也相應(yīng)提高。此外，高速工具鋼的壓縮屈服強(qiáng)度還與硬度成正比增加。因此，硬度即使稍有降低，在低應(yīng)力下也會(huì)引起一定的塑性變形。由此可見，高速工具鋼刀具應(yīng)在該鋼種較高溫度范圍內(nèi)使用。

應(yīng)當(dāng)注意到，對(duì)于某一種高速工具鋼，硬度的提高往往伴隨著韌性的降低。

高速工具鋼的硬度和強(qiáng)度的最佳組合可以通過適當(dāng)?shù)倪x擇鋼的化學(xué)成分和熱處理工藝獲得。高速工具鋼的硬度和耐磨性主要取決于鋼的含碳量，含碳量增加，硬度和耐磨性也提高。實(shí)踐表明，對(duì)于不同牌號(hào)的高速工具鋼都有其耐磨性達(dá)到最好時(shí)的最佳硬度值。

在標(biāo)準(zhǔn)成分的高速工具鋼，如W6Mo5Cr4V2鋼和W18Cr4V鋼中，增加0.2%的碳含量而形成的CW6M5Cr4V2及9W18C4V鋼，其硬度可提高至66~68HRC，耐性也有所提高。一些超硬高速工具鋼就是按照碳化物形成元素的含量來計(jì)算含碳量的，其硬度可達(dá)60~70HRC，因而大大提高了刀具的切削性能。

高速工具鋼的耐磨性還取決于鋼中碳化物的種類和數(shù)量。碳化物數(shù)量越多，其損率(磨損體積與摩擦距離之比)越低。合金元素對(duì)耐性的影響能力按Cr、W、Mo、V的順序增強(qiáng)，其效應(yīng)之比為2:5:10:40。這表明V對(duì)工具鋼的耐性有極大的影響。常用的高釩高速工具鋼，如W6Mo5Cr4V3、W12Cr4V4Mo等，硬度可達(dá)67HRC。我國研制的幾種V含量為5%的超硬高速工具鋼，在切削那些對(duì)于刀具具有強(qiáng)烈磨損性質(zhì)的工件材料，如纖維，硬橡膠、塑料等時(shí)，高釩高速工具鋼刀具具有特別高的壽命。高速工具鋼的硬度雖不及硬質(zhì)合金，但對(duì)于一般硬度的碳素鋼和鑄鐵的切削加工，其硬度是足夠的。而超硬高速工具鋼刀具則可加工硬度達(dá)400HBW的中硬度工件和淬硬至48~54HRC的硬齒面齒輪。

2.強(qiáng)度、韌性及耐磨性

高速工具鋼的強(qiáng)度與韌性在現(xiàn)有的刀具材料中是最高的。因此，高速工具鋼刀具能承受較大的沖擊載荷，這是高速工具鋼仍然廣泛使用的主要原因之一。

高速工具鋼的強(qiáng)度與韌性與其品粒度、碳化物分布、殘余應(yīng)力的大小及奧氏體數(shù)量等都有關(guān)系。隨著鋼中品粒長大和碳化物分布不均勻性的增加，鋼的強(qiáng)度與韌性也隨之降低。

增加高速工具鋼中的C、V、Co含量，會(huì)降低鋼的強(qiáng)度與韌性。當(dāng)Co的含量很高時(shí)，其韌性甚至?xí)档椭两咏操|(zhì)合金的韌性指標(biāo)，因而不能承受大的沖擊。

通用型高速工具鋼的熱穩(wěn)定性為550~600℃，超硬高速工具鋼則可達(dá)650~700℃高速工具鋼的熱穩(wěn)定性雖不及硬質(zhì)合金，但卻比合金工具鋼及碳素鋼高很多，這是高速工具鋼刀具切削性能高于后兩者的主要原因，其切削速度和刀具壽命也要高得多，用超硬高速工具鋼制造的滾刀的切削速度可高達(dá)100m/min以上。

高速工具鋼中的C、V、Co含量增加時(shí)，鋼的高溫硬度則可以提高，其中添加Co的效果最為顯著。國外生產(chǎn)的很多高性能高速工具鋼成分中都添加Co，其主要目的是為了提高其高溫硬度。高碳含鈷超硬高速工具鋼W2Mo9Cr4VCo8 在溫度不是很高時(shí)的硬度已經(jīng)達(dá)到鈷較多的WC-Co硬質(zhì)合金的硬度值范圍。

3.加工工藝性

高速工具鋼的鍛造工藝性能、熱處理工藝性能、切削加工工藝性能比較好，比硬質(zhì)合金容易制成各種復(fù)雜形狀的刀具，這是高速工具鋼在刀具材料中，特別是在復(fù)雜刀具中仍然占據(jù)統(tǒng)治地位的主要原因。

磨削加工性能是決定刀具質(zhì)量的最重要工藝性能之一，在刀具制造中，削加工的費(fèi)用是很高的，有時(shí)要占工具總費(fèi)用的50%~60%，而材料和熱處理費(fèi)用只占10%~20%。因此，磨削加工性能的好壞通常成為是否愿意使用某種牌號(hào)高速工具鋼材料的主要依據(jù)。高釩高速工具鋼材料雖然耐磨性能很好，刀具壽命明顯提高，但由于其磨削加工性能差，使其使用范圍受到很大限制。立方氮化硼砂輪的應(yīng)用很好地解決了磨削加工性能差的高速工具鋼刀具的刃磨問題。

4.高速工具鋼刀具材料的刃磨性

磨削加工性能是決定刀具質(zhì)量的最重要工藝性能之一。在刀具制造中，磨削加工費(fèi)用占刀具總成本比例很高，因此，磨削加工性能的好壞也是高速工具鋼刀具的主要性能指標(biāo)。高速工具鋼可以用普通砂輪磨出鋒利的刃口，刃磨性能較好。但由于高速工具鋼的導(dǎo)熱性較差，磨削時(shí)溫度很高，容易產(chǎn)生切削刃燒傷，因此，在削過程中應(yīng)注意冷卻。在部分復(fù)雜刀具的刃磨中(如高速工具鋼板牙梳刀、高速工具鋼滾刀)可選用CBN 砂輪進(jìn)行磨削，粗磨粒度120~180，濃度均可采用100%。

5.粉末冶金高速工具鋼刀具材料的性能

下表所示為部分國產(chǎn)粉末冶金高速工具鋼的性能。