Stale szybkotnące to grupa wysokowydajnych stopów stali używanych do produkcji końcówek narzędziowych i części maszyn stosowanych w wymagających zastosowaniach obróbki wysokoobrotowej. Istnieje kilka gatunków stali szybkotnącej (HSS), z których wszystkie zawierają węgiel jako powszechny pierwiastek stopowy, oprócz różnych innych składników, takich jak wolfram, kobalt i wanad. W przeciwieństwie do zwykłej stali narzędziowej, kompozycje stopowe stali szybkotnących pozwalają im wytrzymać bardzo wysokie temperatury robocze bez utraty twardości. Ta cecha czyni je idealnymi do produkcji wierteł, frezów i rozwiertaków. Końcówki narzędzi tokarskich, frezy do kół zębatych i brzeszczoty są również powszechnie produkowane z HSS.
W przeszłości wiertła o dużej prędkości stosowane w wiertłach i tokarkach były tradycyjnie wytwarzane z konwencjonalnej wolframowej stali narzędziowej. Chociaż skuteczne, nie zachowywały zbyt dobrze swojej twardości przy wyższych prędkościach roboczych. Postępy w metalurgii, takie jak zastąpienie wolframu molibdenem, umożliwiły inne opcje stopów i narodziła się stal szybkotnąca. Stale te mają zawartość węgla od 0.65% do 1.1%, a także zawierają inne składniki stopowe, takie jak wolfram, wanad i kobalt. Są one generalnie bardzo twarde, ze średnimi wartościami przekraczającymi HRC60 i są w stanie utrzymać swój stan twardości nawet w wysokich temperaturach roboczych.
Kilka innych sposobów leczenia produktów HSS ujawniło wiele nowych zastosowań. Należą do nich pokrywanie bitów takimi substancjami jak azotek tytanu i węglik tytanu, co nie tylko zwiększa twardość powierzchni narzędzia, ale także je smaruje. Zapobiega to zacieraniu się lub przywieraniu ciętego materiału do wiertła z powodu wysokich temperatur roboczych spowodowanych tarciem. Powłoki służą również do obniżania temperatur powstających podczas skrawania, zapewniając czystsze cięcie i lepszą żywotność narzędzia.
Ta cecha sprawia, że stal szybkotnąca jest idealna do produkcji narzędzi i końcówek narzędzi używanych w wymagających zastosowaniach o wysokim współczynniku tarcia, gdzie głębokie, długie cięcia są wykonywane z prędkościami, które wcześniej nie były możliwe w przypadku starszych stali narzędziowych. Zastosowania te obejmują końcówki narzędzi używane w operacjach toczenia, kształtowania i frezowania. Wiertła szybkoobrotowe są również zwykle wykonane z HSS. Mimo że generalnie nie działają one przy bardzo wysokich prędkościach, rozwiertaki, obcinaki do kół zębatych i brzeszczoty są również wykonane ze stali szybkotnącej ze względu na wysokie temperatury wytwarzane podczas ich użytkowania. Dla porównania, kupując te produkty ze stali szybkotnącej, są one zazwyczaj oznaczane pieczęcią „HSS” lub „HS” w celu łatwej identyfikacji.