這類鋼屬于高碳高合金萊氏體鋼，其主要的組織特征之一是含有大量的碳化物。鑄態(tài)高速工具鋼中的碳化物是共晶碳化物，經(jīng)熱壓力加工后破碎成顆粒狀分布在鋼中，稱為一次碳化物；從奧氏體和馬氏體基體中析出的碳化物稱為二次碳化物。

鎢、鉬是高速工具鋼的主要合金元素，對(duì)鋼的二次硬化和其他性能起重要作用。V4、高速鋼、、鉻對(duì)鋼的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，對(duì)二次硬化也有一定的作用。釩對(duì)鋼的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。

脫碳敏感性

工具表面發(fā)生脫碳，將使表面層硬度降低，因此要求工鋼的脫碳敏感性低。在相同的加條件下，鋼的脫碳敏感性取決于其化學(xué)成分。

熱處理變形性

工具在熱處理時(shí)，要求其尺寸和外形穩(wěn)定。

耐削性

對(duì)于制造刀具和量具用鋼，要求具有良好的磨削性。鋼的磨削性與其化學(xué)成分有關(guān)，特別是釩含量，如果釩質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于0.50%則磨削性變壞。

雖然后續(xù)的熱作制過程，可將鋼錠的鑄造組織加以改變及細(xì)化，使不良影響減低，但是卻無法消除原先的鑄造組織，因而對(duì)物理及機(jī)械性能都有負(fù)面的影響。由于人們希望能通過高速鋼成份改善傳統(tǒng)高速鋼的質(zhì)量，特別是希望大直徑高速鋼碳化物顆粒尺寸能夠細(xì)小且分布均勻，巨觀的偏析產(chǎn)生，使得橫向及縱向的機(jī)械性質(zhì)沒有差別。因而在1965年于美國開始發(fā)展合金粉末制造過程,生產(chǎn)出了組織均勻無方向性的鋼種。發(fā)展至今，粉末冶金制造過程,已正式成為當(dāng)今制造高性能工具鋼的主要方法。