高速钢刀具的热处理裂纹主要发生在淬火阶段，相对回火产生的裂纹较少，一般在淬火马氏体形成的过程中。这是由于材料的塑性很低导致的，大多数裂纹形成在表面0. 01~1.5 mm深的范围内。由于合金元素多、合金碳化物多、导热系数小、冷却速度慢，表面裂纹特征往往呈龟裂状，只有深裂纹才和中碳钢的淬火裂纹一样呈纵向方向，仅在刀具截面转弯处，切口处附近才改变裂纹的方向。

裂纹形成的原因如下：

1)在马氏体开始转变和终了转变范围内因冷速过大而产生。

在该温度内冷速过大，导致内部温差过大，产生的热应力大。从高温奥氏体到马氏体的体积差也很大，产生组织应力也很大，当应力叠加达到高速钢马氏体的断裂强度1000N/mm²时，就会开裂了。高速钢淬火冷到室温，马氏体转变完成75%~80%，以后的残留奥氏体转变在三次回火过程中进行，淬火介质用油。直接淬火或分级等温后淬水都会开裂。主要是冷速太快，淬火后需要清洗的刀具也应空冷到室温后进行，否则清洗时开裂。

2)淬火加热温度过高，导致淬火开裂

淬火加热温度过高，即过热，使奥氏体晶粒粗大，淬火后得粗大针状马氏体。由于高速钢淬火马氏体亚结构是孪晶、脆性大，抗断裂强度低；极易开裂、过热裂纹的特征是无方向性，这些裂纹与工件外形和纲中纤维组织方向无关，对于偏析严重或大量存在莱氏体的钢，由于熔点低，在正常加热情况下易过热，故应加强现场工艺试验，实行试淬火制度，试淬检查晶粒不粗大、无开裂时再继续进行淬火。

3)过高的加热速度会导致淬火裂纹

高速钢含W、Mo、V等强碳化合物形成元素多数导热性极差，过快的加热速度，使里外温差加大，热应力差加大，内外组织转变不同步导致不但组织应力加大，同时在内外交界处形成断裂应力、多种应力叠加，加速开裂过程。故高速钢淬火加热应经过低温、中温两次预热，再入高温炉最终加热保温淬火，预防温差引起的内外热应力过大。同样在淬火冷却时，由于高速钢等温转变图的珠光体和贝氏体分开，在580~620℃时有过冷奥氏体区域，故可在此温度分级或多次分级等温以减少冷却时因内外温差引起的热应力过大。即使直接用油淬火，也应该在高温出炉后先在空气中预冷，然后淬火。

增加粗加工后退火的高速钢刀具由于消除了切削应力并增加了塑性，出现开裂的几率较小。加热速度过高的高速钢刀具即使在空气中冷却也会形成裂纹。

4)回火工艺不当形成裂纹

一般高速钢刀具淬火后不超过30min即回火，由于淬火时间太长，残存在工件内部的热应力需要释放，少量残留的奥氏体在停留过程中会继续转变成马氏体，结果残留热应力和少量马氏体转变的组织应力叠加导致开裂，所以淬火后不需清洗的刀具在冷却到室温后应立即回火。清洗水温应高于80℃以上。不允许用稀酸清洗表面，否则会降低表面压应力，加速以后的磨削开裂。淬火高速钢刀具残留奥氏体可达25%，故不允许放在低温烘箱中经一夜的去应力处理后到第二天再回火。否则会使奥氏体陈化，回火转变困难，硬度偏低。