高速钢主要用于切削工具。其性能取决于钢的硬度、韧性和抗回火性。而耐磨性能主要取决于钢中碳化物(特别是二次析出碳化物)的形态、大小和分布。为了取得良好的耐磨性能和抗回火性能，可以在高速钢中加入较高的V来实现，近年来，随着VN合金的研制成功，VN合金被应用在各个钢种，并取得了成功，这给高速钢的VN合金化提供了可能。本论文通过在普通高速钢中用钒氮合金替代钒铁合金进行钒合金化，提出了在高速钢中采用钒氮合金化的可行性，通过钒氮合金化探索了降低高速钢中钨、钼含量的可能。论文借助现有的试验设备和检测设备，进行了组织、性能分析。研究分析表明，与钒铁合金化高速钢相比，钒氮合金化钢奥氏体晶粒尺寸更细，淬火后残余奥氏体量也更少，可相应提高淬火温度，减少回火次数。钒氮合金化钢中，氮主要与V、Cr形成钒的碳氮化物和铬的氮化物，无论退火、淬火、回火均有其存在。且钒的碳／氮化物和铬的氮化物稳定性较高，可以保留到淬、回火后，这对改善钢的耐磨性和高温硬度具有良好的作用。氮固溶到碳化钒，使VC相的点阵常数减少。无论在低碳低钒或高碳高钒钢中，钒氮合金化钢的淬火硬度均比相同成分用钒铁合金化钢的淬火硬度要高，但回火后不如后者回火后硬度回升幅度大。钒氮合金化钢与对比钢(钒铁合金化)相比，红硬性更高，但强韧性要低，在加工条件相同的条件下，刀具的磨损更小，从而提高了刀具的寿命。当钒含量较高，而碳含量较低时，钢中因碳含量不足而在淬火时形成“黑色组织”，且保留到回火组织中，造成钢的硬度偏低。因此高速钢必须达到一定的碳饱和度，才能保证合适的组织和正常的硬度。