高速鋼含有大量W、Mo、Cr、V等元素，其與碳形成的合金碳化物進步了鋼材性能。由于粉末高速鋼冶煉的獨特性，合金元素含量更高，尤其是高V、高Co鋼的應用較為普遍。高速鋼中的W、Mo作用相似，與碳形成的合金碳化物通過溶解及析出強化，使高速鋼具有特殊的二次硬化效果，紅硬性大大進步。

高速工具鋼主要用于制造**率的切削刀具。SKH-51高速鋼生產廠家指出，鎢鋼、硬質合金、VIKING、工具鋼、23、V4、高速鋼、日本越高速鋼、由于其具有紅硬性高、耐磨性好、強度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、軋輥、高溫軸承和高溫彈簧等。

鎢、鉬是高速工具鋼的主要合金元素，對鋼的二次硬化和其他性能起重要作用。V4、高速鋼、、鉻對鋼的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，對二次硬化也有一定的作用。釩對鋼的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。

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