Yüksek Hız Çeliğinden yapılan kesici takımlar, sertleştirme ve temperleme yoluyla 60 ila 67 HRC'nin üzerinde bir sertlikte yüksek sıcak sertlik, aşınma direnci ve kırılma direnci elde eder. Ana alaşım elementleri Karbon, Tungsten, Molibden, Vanadyum ve Kobalttır. Karbür oluşturan elementlerin yüksek içeriği, mikro yapıda aşınmaya dirençli karbürlerin oluşmasına yol açar.
Yüksek hız çelikleri, esas olarak frezeleme takımları, matkaplar, tornalama takımları ve broşlar gibi kesici kenarı ısınma ve aşınma gerilimine maruz kalan kesici takımların üretiminde kullanılan karmaşık ve yüksek alaşımlı takım çelikleridir. Kesici kenar, sürekli ve kesintili kesimde yüksek basınç altında iş parçası malzemesi ile temas eder, bu da kesme hızı arttıkça takımdan yüksek sıcak sertlik, yüksek aşınma direnci, iyi oksidasyon direnci ve düşük yapışma eğilimi gerektirir.
Karbon içeriği %0,8 ile 1,4 arasında olduğunda, karbür oluşturan elementlerin yüksek içeriği, ikincil sertleşme, martenzitik matris içinde birincil ve ötektik karbürlerin oluşumuna yol açar.
En önemli alaşım elementleri karbon, tungsten, molibden, vanadyum, krom ve kobalttır ve bunların oranı %30’u aşabilir. Yüksek hız çelikleri temel olarak üç gruba ayrılabilir, örneğin tungsten çelikleri, molibden çelikleri ve tungsten/molibden çelikleri. Karbon ve vanadyum içeriğinin artırılmasıyla karbür içeriği yükseltilmiş ve kobalt yüksek sıcaklık dayanımını artırmıştır.
Alaşım elementleri yüksek aşınma direnci ve martenzitin 600 °C’ye kadar olan sıcaklıklara karşı direncini sağlar. Martensitin servis sertliği genellikle %60’a kadardır. Genellikle 60 ila 67 HRC çalışma sertliği, martensitik temel yapısı ve sert, aşınmaya dirençli karbürlerin oranı ile diğer tüm takım çelikleri gibi yüksek hız çeliğine verilir. Sıradan takım çeliğine kıyasla yüksek sıcak sertlik ve yüksek ısı direnci, ikincil sertleştirme/çökelme sertleştirmesi (550 ila 600°C) aralığındaki tavlama sıcaklıklarında genellikle sertleştirme ve çoklu temperleme olmak üzere ısıl işlemden kaynaklanmaktadır.
Elektro cüruf ergitme (BÖHLER ISORAPID kalitesi) veya toz metalürjik üretim (BÖHLER MICROCLEAN kalitesi) gibi yüksek hız çeliklerinin özel metalürjik üretim süreçleriyle, sertlik, aşınma direnci, kırılma direnci ve yorulma direncinin en iyi kombinasyonu ile karakterize edilen yüksek alaşımlı, yüksek saflıkta ve çok homojen ürünler üretilebilir.
Karbür, kesme seramikleri, kübik bor nitrür (CBN) ve polikristal elmas (PCD) gibi diğer kesme malzemeleriyle karşılaştırıldığında, yüksek hız çelikleri daha az aşınma direncine ve sıcak sertliğe sahiptir. Bununla birlikte, tavlanmış durumda iyi işlenebilirlikleri, sertleştirilmiş ve temperlenmiş durumda nispeten iyi toklukları ve daha uygun maliyetli üretimleri, yalnızca toz metalürjisi ile üretilebilen yüksek sert malzeme içeriğine (örneğin karbür) sahip kesici takımlara göre belirleyici bir avantaj sunar. Yüksek hız çelikleri ek olarak ince kaplamalarla korunursa, yüksek sertlikteki kesme malzemelerinin performansına bile ulaşabilirler. PVD veya CVD işlemleriyle biriktirilen sert kaplamaların kaplama olarak başarılı olduğu kanıtlanmıştır.
Birçok durumda, özel olarak ısıl işlem görmüş yüksek hız çelikleri de birçok soğuk iş uygulamasındaki gereksinimleri karşılamaktadır.