Bardzo ważnym parametrem obróbki jest czas austenityzowania, który wynosi 80 do 150 s i jest niezależny od wielkości narzędzia. Chłodzenie z temperatury austenityzowania odbywa się stopniowo w kąpieli solnej o temperaturze ok. 550°C i następnie w spokojnym powietrzu. Większe narzędzia można chłodzić w oleju. Po hartowaniu struktura stali składa się z martenzytu listwowego z austenitem szczątkowym (ok. 30%) oraz węglików nie rozpuszczonych podczas austenityzowania. Odpuszczanie przeprowadza się bezpośrednio po hartowaniu, zwykle dwukrotnie w temperaturze od 550 600°C przez 2 godz. i chłodzi w powietrzu. Najkorzystniejsza jest temperatura 20 30°C wyższa od wykazującej maksymalną twardość wtórną, co daje twardość do ok. 3 HRC wyższą od uzyskanej po zahartowaniu. Podczas pierwszego odpuszczania z martenzytu i austenitu szczątkowego wydzielają się drobnodyspersyjne węgliki, a podczas chłodzenia z temperatury odpuszczania następuje przemiana austenitu szczątkowego w martenzyt hartowania. Po pierwszym odpuszczaniu struktura stali zawiera więc martenzyt odpuszczony, martenzyt hartowania, węgliki pierwotne i drobnodyspersyjne oraz pozostały austenit szczątkowy. Drugie odpuszczanie ma na celu usunięcie kruchości martenzytu hartowania i dalsze obniżenie udziału austenitu szczątkowego. Po drugim odpuszczaniu struktura stali złożona jest z martenzytu odpuszczonego, węglików pierwotnych i drobnodyspersyjnych oraz śladów austenitu szczątkowego.
Oznaczenie stali szybkotnącej składa się z dwóch liter HS i liczb wyrażających procentowy udział pierwiastków stopowych, najpierw wolframu, następnie molibdenu, wanadu i kobaltu. Na końcu znaku może występować litera C, jeśli stal ma podwyższoną zawartość węgla w stosunku do stali o takim składzie. Przykłady gatunków stali narzędziowych; skład chemiczny, warunki obróbki cieplnej przedstawiono w tabl. 4
Rys. 3. Schemat obróbki cieplnej narzędzi ze stali szybkotnącej HS 18-0-1; hartowanie i dwukrotne odpuszczanie z zaznaczeniem procesów występujących w czasie poszczególnych zabiegów oraz zmniejszania się ilości austenitu szczątkowego i wzrostu twardości podczas odpuszczania