高速钢采用离子氮化热处理，硬度和耐磨性极高，但是单层的脆性大，渗氮刀具在切削过程中遇有冲击，往往产生崩刃现象。处理不好的高速钢刀具的寿命反而比不渗氮的还低。
        下表所列数据为W₁₈Cr₄高速钢试样，经正常淬火和离子氮化后弯曲声发射试验结果，可见所有渗氮试样与未渗氮的相比，开裂点位移及应力值均大大下降。这说明高速钢渗氮层的脆性都很大。高速钢渗氮层的脆性随着渗氮时间延长和渗氮温度升高明显增加，这显然是由于渗层加厚所引起的，渗氮气氛的氮势增加，高速钢渗氮层的硬度和深度都相应增加，韧性稍有下降。即使出现极薄的ε相化合物层，也未发现脆性明显增大，渗氮后在氢等离子体中扩散回火，表面硬度虽有下降，但因渗氮层增厚，反使脆性大幅度增加。为了减小高速钢渗氮后的脆性，严格控制渗氮层的厚度是最为重要的。资料中提出的渗氮后回火，可减小高速钢脆性的结论，还需要补充一点，即必须控制回火后渗层的深度，否则会适得其反。在一般情况下，也应该防止在高速钢渗层表面出现化合物层。

高速钢渗氮试样三点弯曲试验结果（试样6×13×140mm 跨距47mm）