Yüksek hız çelikleri (hava çelikleri olarakta adlandırılırlar), belli alaşımlarla ve ısıl işlemle yüksek sertlik, ısı ve aşınma dayanımına sahip çeliklerdir.Bu çelikler diğer takım çaliklerine nazaran daha yüksek hızlarda talaşlı imalat yapabilirler. Yüksek talaş kaldırma kabiliyeleri sayesinde yüksek kesme kapasitesine sahiptirler. Uygun ısıl işlem ile yüksek hız çelikleri 600 °C’ye kadar tam sertlik ve kesme kuvvetlerini korurlar. Yüksek hız çeliklerinin en önemli özellikleri yüksek sıcaklıklarda aşınma dayanımlarının da yüksek olmasıdır.
Yüksek hız çeliklerinin kalitesini belirleyen faktör kesme kuvvetidir. Diğer önemli özellikleri ise; meneviş kalıcılığı, sertlik, tokluk ve aşınma dayanımıdır. Yüksek hız çeliklerinin meneviş kalıcılığı, talaşlı imalat için önemli bir özelliktir. Volfram, Molibden ve Vanadyum sayesinde yüksek hız çeliklerinin menevişleme kalıcılığı arttırılmıştır. Yüksek hız çelikleri diğer çeliklere göre daha yüksek sıcaklıklarda sertleştirilirler. Bu şekilde sertleşen çelik 500-600 °C’de meneviş sonrası yumuşamaz, aksine sertleşir. Soğuk ve sıcak iş takım çeliklerinde olduğu gibi C (Karbon) miktarı sertlik için en önemli faktördür. Isıl işlem ile sertlik, meneviş dayanımı ve tokluk etkilenirler. Yüksek sertleşme sıcaklığı ile sertlik ve menevişleme doğru orantılı iken tokluk ters orantılıdır. Yüksek tokluğun gerektiği durumlarda düşük aşınma dayanımı ve düşük çalışma sıcaklığı kabul edilmelidir.
Yüksek hız çelikleri;
-spiral matkap ve diş açma matkapları, frezeler, raypalar, torna takımları, payandalar, metal testereleri, soğuk fışkırtma takımlarında, delme, kesme, tornalama, frezeleme,zımbalama işlerinde kullanılırlar.
Yüksek hız çeliklerinde de alaşım elementleri farklı etkiler yaratırlar. Bir element bir özelliği önemli oranda iyileştirirken, bir diğeri de ters yönde etkiliyebilir. Örneğin; yüksek hız çeliklerinde sertleşme sıcaklığı, ergime sıcaklığının biraz altındadır. Böyle bir sıcaklık, sertlik ve meneviş dayanımını yükseltirken, tokluğu azaltır. Yüksek sıcaklıkta meneviş yapıldığında da tokluk yükselirken, sertlik azalır. Yüksek hız çeliklerinde yüksek özellikler isteniyor ise içlerine Co (Kobalt) katılarak sertlik, ısı ve meneviş dayanımı yükseltilir. Vanadyum, yüksek sertlikteki karbürleri ile aşınma dayanımını yükseltir ancak parlatılabilirlik özelliğini azaltır. Bu nedenden dolayıdır ki, özellikle yüksek hız çeliklerinde alaşımlar çok önemli bir yer tutarlar.
