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高速鋼是高碳、高合金冷作模具鋼。常規淬火溫度下加熱時，由于合金碳化物的溶解，基體中的含碳量和合金元素的含量較高，強度和硬度很高，但是韌性不足，使用中容易發生脆斷而早期失效。要提高高速鋼的綜合性能，改進熱處理工藝是一個技術關鍵。
上海市機械制造工藝研究所通過對W6Mo5Cr4V2 高速鋼的試驗，提出了以下高速鋼熱處理工藝的技術要點。
一．控制奧氏體化溫度。
細化晶粒是既提高材料的強度又可提高材料的韌性的唯一途徑。對于高速鋼和高碳、高合金冷作模具鋼可以通過適當降低淬火溫度來減少脆性開裂的傾向。因為降低了淬火溫度，一方面能夠控制 M6C、MC 型碳化物溶入基體，使奧氏體中的平均含碳量降低，導致 Ms點上升，淬火后的孿晶馬氏體數量減少，獲得以板條馬氏體為主的淬火組織，從而提高了鋼的韌性; 另一方面，由于淬火溫度降低，奧氏體晶粒度得到細化，也有利于韌性的提高。試驗結果表明，奧氏體化溫度為 1200和 1180℃ 時，晶粒度為11.5 級; 奧氏體化溫度為 1160℃ 時，晶粒度為 12級，說明適當降低淬火溫度可使奧氏體晶粒得到細化。另外，隨著奧氏體化溫度由 1200℃降低到 1160 ℃，W6Mo5Cr4V2 高速鋼的硬度略有下降，而沖擊吸收功有所提高，沖擊吸收能量測試值由4.62J提高到4.96J。
二．采用分級回火工藝。
高速鋼回火的目的是通過合金碳化物的彌散析出以及殘余奧氏體的充分轉變來獲得穩定的組織。回火工藝是高速鋼獲得較高紅硬性、耐磨性以及強韌性的關鍵所在。國外文獻推薦的回火工藝普遍傾向于采用兩次回火法。分級回火也被國內一些工廠用來代替常規的三次回火工藝。對W6Mo5Cr4V2 高速鋼采用分級回火工藝，即在高溫回火時增加 350℃的處理，（350℃×1 h + 560℃×1 h），結果獲得了比常規回火更佳的強韌性配合。試驗結果表明，在相同的奧氏體化溫度下，分級回火后的 W6Mo5Cr4V26 高速鋼的耐磨性和紅硬性較常規回火要好。金相檢測顯示，經過分級回火后的W6Mo5Cr4V2 高速鋼具有更多的均勻分布的滲碳體質點，并使沿孿晶界析出的碳化物更彌散。分級回火可以使W6Mo5Cr4V2 高速鋼較常規回火具有更佳的性能。這是因為，高溫回火時增加350℃的分級處理，使高速鋼先析出均勻彌散分布的滲碳體質點，能夠促進隨后高溫回火時M2C型合金碳化物的析出。正是這些彌散、細小分布的碳化物使得分級回火的高速鋼二次硬化效應更為顯著，從而比常規回火的高速鋼具有更高的硬度、紅硬性和更優的耐磨性。同時，由于沿孿晶界的裂紋萌生與擴展較為困難，也有利于韌性的改善。性能測試對比如下：硬度：分級回火試樣是 64.6 HRC，常規回火試樣是63.8 HRC；紅硬性：分級回火試樣是59.3 HR，常規回火試樣是58.6 HR。
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