Schnellarbeitsstähle sind eine Gruppe von Hochleistungsstahllegierungen, die zur Herstellung von Werkzeugeinsätzen und Maschinenteilen für anspruchsvolle Hochgeschwindigkeitsbearbeitungsanwendungen verwendet werden. Es gibt verschiedene Sorten von Schnellarbeitsstahl (HSS), die alle neben verschiedenen anderen Komponenten wie Wolfram, Kobalt und Vanadium Kohlenstoff als gemeinsames Legierungselement enthalten. Im Gegensatz zu einfachem Werkzeugstahl halten Schnellarbeitsstähle aufgrund ihrer Legierungszusammensetzungen sehr hohen Betriebstemperaturen stand, ohne ihre Härte zu verlieren. Diese Eigenschaft macht sie ideal für die Herstellung von Bohrern, Fräsern und Reibahlen. Auch Drehmeißel, Zahnradfräser und Sägeblätter werden häufig aus HSS hergestellt.
In der Vergangenheit wurden die in Bohrern und Drehmaschinen verwendeten Hochgeschwindigkeits-Werkzeuge traditionell aus konventionellem Wolfram-Werkzeugstahl hergestellt. Obwohl sie wirksam waren, hielten sie ihre Härte bei erhöhten Betriebsgeschwindigkeiten nicht sehr gut. Fortschritte in der metallurgischen Wissenschaft, wie der Ersatz von Wolfram durch Molybdän, machten andere Legierungsoptionen möglich und Schnellarbeitsstahl war geboren. Diese Stähle haben einen Kohlenstoffgehalt von 0.65 bis 1.1 Prozent und enthalten auch andere Legierungsbestandteile wie Wolfram, Vanadium und Kobalt. Sie sind im Allgemeinen sehr hart, mit Durchschnittswerten von über HRC60, und können ihr Temperament oder ihre Härte auch bei hohen Betriebstemperaturen halten.
Bei mehreren anderen Behandlungen für HSS-Produkte wurden viele neue Anwendungen entdeckt. Dazu gehört die Beschichtung der Bits mit Substanzen wie Titannitrid und Titancarbid, die nicht nur die Oberflächenhärte des Werkzeugs erhöhen, sondern es auch schmieren. Dadurch wird verhindert, dass das geschnittene Material aufgrund von reibungsbedingt hohen Betriebstemperaturen am Meißel reibt oder anhaftet. Die Beschichtungen dienen auch dazu, die beim Schneiden entstehenden Temperaturen zu reduzieren und sorgen für sauberere Schnitte und eine längere Lebensdauer des Werkzeugs.
Diese Eigenschaft macht Schnellarbeitsstahl ideal für die Herstellung von Werkzeugen und Werkzeugeinsätzen für anspruchsvolle Anwendungen mit hoher Reibung, bei denen tiefe, lange Schnitte bei Geschwindigkeiten durchgeführt werden, die mit den älteren Werkzeugstählen bisher nicht möglich waren. Zu diesen Anwendungen gehören die Werkzeug-Bits, die beim Drehen, Formen und Fräsen verwendet werden. Auch Hochgeschwindigkeits-Bohrer werden typischerweise aus HSS hergestellt. Auch wenn sie in der Regel nicht mit extrem hohen Drehzahlen arbeiten, werden auch Reibahlen, Verzahnungsfräser und Sägeblätter aufgrund der hohen Temperaturen, die während ihres Einsatzes entstehen, aus Schnellarbeitsstahl hergestellt. Als Referenz werden diese Schnellarbeitsstahlprodukte beim Kauf im Allgemeinen mit einem „HSS“- oder „HS“-Stempel zur einfachen Identifizierung gekennzeichnet.