在鋼中，碳主要與鉻、鎢、鉬和釩(碳化物的形成元素)等形成碳化物，以提高硬度、耐磨性及紅硬性。鎢是提高紅硬性的主要元素，它在鋼中形成碳化物。加熱時，一部分碳化物溶入奧氏體，淬火后形成含有大量鎢及其他合金元素、有很高回火穩定性的馬氏體。在回火時，一部分鎢以碳化物的形式彌散析出，造成二次硬化。在加熱時，未溶的碳化物則起到阻止奧氏體晶粒長大的作用.釩能顯著地提高高速鋼的紅硬性、硬度及耐磨性。釩形成的碳化物在加熱時，部分溶入奧氏體，回火時以細小的質點彌散析出，造成二次硬化而提高鋼的紅硬性。鉻在高速鋼中主要是增加其淬透性，同時還能提高鋼的抗氧化脫碳和抗腐蝕能力。鈷也能顯著提高鋼的紅硬性及硬度。

W18Cr4V的鑄態組織包括呈骨骼狀的、碳化物片狀與馬氏體或屈氏體相間排列的萊氏體，以及黑色組織(δ偏析)和白色組織(馬氏體和殘余奧氏體)。高速鋼的鑄態組織和化學成分尤其不均勻，而且熱處理也不能改變，因而必須進行壓力加工，將粗大的共晶碳化物打碎，并使其均勻分布，然后再用以制造各種刃具及模具

高速鋼加熱時很容易發生過燒，接近此溫度范圍的鍛造很容易出現碎裂，應嚴格控制其加熱溫度。

1）鍛造溫度范圍

W18Cr4V屬于高合金鋼，其特點是升溫速度慢,鍛造溫度范圍窄。始鍛溫度為1100～1150°C，終鍛溫度為900～950°C。

2）加熱時間的確定

W18Cr4V鋼的導熱性差，一般需分段加熱。低溫段加熱溫度為800～900°C，加熱時間一般按1mi n/ mm計算。高溫時快速加熱，加熱時間一般按0. 5mi n/ mm計算。加熱時，為了防止過熱或過燒，要嚴格控制上限溫度。同時，爐內的坯料要裝爐適量，還要不停地翻轉，以使其內外溫度均勻。

熱處理工藝前處理是退火，溫度為870~880度，保溫2~3小時，然后800一840度預熱，從1270一1280度分級淬火，分級溫度為580一620，然后再560度進行三次回火，回火時保溫1小時。

W18Cr4V含大量的合金元素：塑性差，導熱性差，在快速加熱時的熱應力使之變形開裂，所以要在加熱到淬火溫度1270一1280度在800一840預熱，對形狀復雜者，還應在500一650增加一次預熱。V、W等主要起提高紅硬性的元素要很高的溫度下才溶解，但過高的溫度又會使晶粒粗大，且W等合金元素都縮小A區，使得共析與共晶溫度提高，因而選擇1270一1280度。采用直接空冷，會析出二次碳化物，從而降低鋼的紅硬性。

淬火后的組織為M十碳化物十殘余A(多達30%)在550一570度回火析出WC等引起二次硬化，A分解，析C，降低合金元素含量，使Ms上升，從而造成二次淬火，一次回火，還有15%的殘余A，二次回火殘余A3%一5%。

三次回火，只有1%一2%，最終得回火組織M十碳化物十極少量殘余。