1898年，美國機械與管理工程師泰勒(TaylorF.W.)和冶金學家懷特(WhiteM.)研制發明了高速鋼，并作了系統切削試驗。當時他們確定的高速鋼成分為C-0.67%，W-18.91%，Cr-5.47%，Mn-0.11%，V-0.29%，F-余量，與后來的W18Cr4V成分很接近。高速鋼刀具可用30m/min的速度切削鋼材，其效率比過去用的碳素工具鋼和合金工具鋼提高了好幾倍，為美國當時的機械工業生產贏得了巨大的經濟效益。W18Cr4V高速鋼的熱塑性不好，由于麻花鉆熱軋工藝的需要，后來研制成功了W6Mo5Cr4V2高速鋼，此外，還有W9Mo3Cr4V。這三種高速鋼的切削性能和力學性能近似，稱為通用型。

 

　　20世紀中期以后，科學技術迅速發展，各種難加工材料不斷涌現，通用高速鋼的性能已不復使用，于是高性能高速鋼和粉末冶金高速鋼相繼出現，使高速鋼刀具材料的性能得到了很大提高。因為高速鋼刀具的綜合性能好，可加工性優于其他刀具材料，各種刀具都可用高速鋼制作，加上它的性能不斷提高，故至今仍是用得更多的刀具材料之一。

 

　　近年，全世界高速鋼年產量約為16萬~22萬噸，中國高速鋼年產量已達5萬~6萬噸。河冶科技公司和江蘇天工工具公司是國內生產高速鋼的大戶，他們占有全國高速鋼產量中的極大份額。

 

　　高性能高速鋼

 

　　在通用型高速鋼的基礎上，通過調整基本化學成分并添加其他合金元素，使其常溫與高溫力學性能得到顯著提高。

 

　　1)高碳高速鋼

 

　　在W18Cr4V基礎上增加0.2%含碳量，形成95W18Cr4V，根據化學平衡碳理論，可在淬火加熱時增加高速鋼奧氏體中的含碳量，加強回火時的彌散硬化作用，從而提高了常溫和高溫硬度。與W18Cr4V相比95W18Cr4V的耐磨性和刀具耐用度都有所提高，刃磨性能相當。這個鋼種的切削性能雖不及高鈷、釩高速鋼，但價格便宜，切削刃可以刃磨得很鋒利，故有應用價值。同樣，還有100W6Mo5Cr4V2(CM2)高碳高速鋼,但這種高性能高速鋼用得不多。

 

　　2)高鈷高速鋼

 

　　在高速鋼中加鈷，可以促進回火時從馬氏體中析出鎢、鉬碳化鎢，提高彌散硬化效果，并提高熱穩定性，故能提高常溫、高溫硬度及耐磨性。增加鈷含量還可改善鋼的導熱性，降低刀具、工件間的摩擦系數，M42是美國在這方面的代表性鋼種，其綜合性能甚為優越。瑞典的HSP-15也是這一類的鋼種，但其含釩量為3%，刃磨加工性不如M42。鈷含量高、價格昂貴，不適合中國國情。我國研制成功的低鈷含硅高速鋼Co5Si，性能優越，價格低于M42和HSP-15，但Co5Si含釩量亦達3%，刃磨加工性亦較差，故不宜用其制造刃形復雜的刀具。

 

　　3)高釩高速鋼

 

　　高釩高速鋼的釩含量為3%～5%，同時加大含碳量，形成VC與V4C3，使高速鋼得到高的硬度和耐磨性。高釩高速鋼的耐熱性也好，但高釩高速鋼的刃磨加工性差，導熱性也不好，沖擊韌性較低，故不宜用于復雜刀具。在高釩高速鋼中也可加入適當的鈷，成為高釩含鈷高速鋼。

 

　　我國研制的高釩含氮高速鋼V3N，價格便宜，切削性能也好，惟刃磨較難。后來又研制出低鈷含氮高速鋼Co3N(W12Mo3Cr4Co3N)，切削性能很好，刃磨性能亦佳，但價格高于V3N。

 

　　4)含鋁高速鋼

 

　　我國研制出無鈷、廉價的含鋁高性能高速鋼501(M2Al)，其中鋁含量約為1%。鋁能夠提高鎢、鉬在鋼中的溶解度，從而產生固溶強化，由于鋁化合物在鋼中能起"扎釘"作用，故鋼的常溫、高溫硬度和耐磨性均得以提高，強度和韌性也都比較高，切削性能與M42相當。501的釩含量為2%，刃磨性能稍遜于M42。含鋁高速鋼是中國的一個獨創。501在國內得到廣泛應用，在國外也得到應用。

 

　　20世紀后期，中國在熔煉高性能高速鋼的研制和應用方面已有很大進展，不僅仿制了國外的鋼種，如M42、M35等，還研制開發了具有中國特色的無鈷含鋁、少鈷含硅、無鈷高釩含氮等高性能高速鋼種，性能很好。由于當時的客觀狀況，產量和應用都受到限制。近年，河冶和天工兩家公司大批量的生產各類高性能高速鋼，兩家的鋼號基本相同，為推廣應用高性能高速鋼刀具創造了有利條件。

 

　　除高性能熔煉高速鋼外，中國還有自行研制的、性能優良的高性能高速鋼W13Mo3Cr4V3N(V3N)、W12Mo3Cr4V3Co5Si(Co5Si)和W12Mo3Cr4VCo3N(Co3N)等。根據訂貨，各大工具廠可以提供各種高性能高速鋼刀具產品。