Thép hợp kim dụng cụ đặc biệt, hay cịn gọi là thép cắt tốc độ cao (HSS), là thép hợp kim cao của các nguyên tố hợp kim chính như vonfram hoặc molypden và một số nguyên tố khác như crom, vanadi, coban,... làm tăng khả năng của dụng cụ lên rất nhiều: cĩ khả năng tơi với độ sâu khác nhau, chịu mài mịn tốt. Bởi vì nĩ cĩ độ dẻo và độ bền cao cho nên chịu va đập tốt, do vậy rất thích hợp cho các loại dụng cụ cĩ gĩc trước dương. Nĩ vẫn duy trì được độ cứng ở nhiệt độ khoảng 600oC.
Cĩ hai dạng cơ bản của thép hợp kim dụng cụ đặc biệt, đĩ là nhĩm M (nguyên tố hợp kim chính là molipden) và nhĩm T (nguyên tố hợp kim chính là vonfram).
Nhĩm M chứa tới 10% mơlipden và ngồi ra cịn cĩ crom, vanadin, vonfram và coban.
Nhĩm T chứa đến 18% vonfram và các nguyên tố hợp kim khác như crom, vanadi, coban. Nhĩm T thường được gọi là thép giĩ.
Nhĩm M cĩ độ chịu mài mịn cao hơn nhĩm T nhưng chịu xoắn kém hơn khi gia cơng nhiệt (khĩ tơi–ram hơn nhĩm T) và giá thành rẻ hơn nhĩm T.
Thép cắt tốc độ cao được dùng rộng rãi cho các nguyên cơng địi hỏi dụng cụ cĩ hình dạng phức tạp như mũi khoan, mũi doa, tarơ–bàn ren và dụng cụ cắt răng.
Bảng 5.1 Các loại thép hợp kim đặc biệt (HSS), [5]
Loại Thành phần hĩa học (%) ISO AISI C Co Cr Mo V W S1 T1 0,78 4,0 1,1 18,0 S2 M7 1,00 4,0 2,0 1,8 S3 M1 0,82 4,0 1,2 1,7 S4 M2 0,87 4,0 2,0 6,2 S5 M32 1,23 4,0 5,0 3,0 6,2 S6 T6 0,80 10,0 4,0 1,6 18,0 S7 T4 0,80 5,0 4,0 0,9 1,4 18,0 S8 M36 0,90 5,0 4,0 5,0 2,0 6,2 S9 T15 1,53 5,0 4,0 0,9 5,2 12,3 S10 1,28 10,0 4,0 3,6 3,3 9,5 S11 M42 1,13 8,0 4,0 9,5 1,2 1,6 S12 M41 1,13 5,0 4,0 3,9 2,0 6,9
Thép cắt tốc độ cao được phát triển mạnh mẽ và được cải tiến khơng ngừng. Nhĩm M bắt đầu thay thế nhĩm T trong những năm của thập niên 1940. Trong thập niên 1960, người ta cĩ xu hướng tăng thành phần cacbon trong thép và dùng thêm coban. Trong thập niên 1970 thép hợp kim bột xuất hiện với độ dai được cải thiện.