粉末冶金高速鋼改變傳統的熔鑄工藝，采用粉末冶金技術生產的高性能高速鋼或直接成型的刀具材料。成分可與一般高速鋼接近。工藝過程包括霧化制粉、粉末真空脫氧、制坯及燒成三個環節。霧化制粉是依靠高速惰性氣體或高壓水沖擊熔融的鋼液流，隨即霧化成細小液滴并凝固成粉。粉經脫氧、制坯后在高溫下燒結成材料或刀具。組織特點是不存在化學成分的偏析，碳化物顆粒很細，分布均勻，使韌性明顯改善，從而允許增加碳化物的體積分數，提高耐磨性。熱處理溫度范圍寬，能在很高溫度下加熱而不出現過熱。熱處理變形小，鍛造、軋制和磨削性得到改善，常用來生產常規方法難以制造的含釩、鈮較高的高速鋼。還可在粉末中添加耐磨的超硬微粉，獲得介于高速鋼和硬質合金之間的高性能特種高速鋼。

這個工藝主要由霧化制粉和熱致密化成材兩部分組成。

霧化制粉就是將熔融的高速鋼水通過中間漏包，流經專門噴嘴，使用高壓高純惰性氣體（Ar或N2）噴射鋼水流，使其霧化成細小液滴，冷卻后收集起來，由于液滴很細，熱容量小，故冷卻速度極快，可達一千～十萬℃/s。在高速冷卻下，一次共晶碳化物來不及長大，從而可得到無宏觀碳化物偏折的高速鋼粉末。

熱致密化就是把高速鋼粉末裝入軟鋼薄壁容器（包套），抽真空脫氧密封后裝入熱等靜壓機。在高溫高壓下，把粉末“熱固結”成完全致密的壓實體，即粉末冶金高速鋼。由于在熱固結過程中不產生液相，因此粉末冶金高速鋼完全保留了粉顆粒無宏觀碳化物偏析的特征，從而使各項性能得到明顯提高和改善。