軸承鋼錠一般要在1200～1250℃高溫下進(jìn)行長時(shí)間擴(kuò)散退火，以改善碳化物偏析。熱加工時(shí)要控制爐內(nèi)氣氛，鋼坯加熱溫度不宜過高，保溫時(shí)間不宜過長，以免發(fā)生嚴(yán)重脫碳。終軋（鍛）溫度通常在800～900℃之間，過高易出現(xiàn)粗大網(wǎng)狀碳化物，過低易形成軋（鍛）裂紋。軋（鍛）材成品應(yīng)快冷至650℃，以防止?jié)B碳體在晶界上呈網(wǎng)狀析出，有條件時(shí)可采用控制軋制工藝。
為了取得良好的切削性和淬火前的預(yù)組織，冷加工用軸承鋼材要進(jìn)行完全的球化退火。退火溫度一般為780～800℃，退火時(shí)要防止脫碳。如果軋制鋼材存在過粗的網(wǎng)狀滲碳體，則退火前需先進(jìn)行正火處理。鉻軸承鋼通常在830～860℃之間加熱，油淬，150～180℃回火。精密軸承的組織中，應(yīng)盡可能降低殘余奧氏體量或使殘余奧氏體在使用過程中保持穩(wěn)定，因此常需在淬火后進(jìn)行-80℃（或更低溫度）冷處理和在 120～140℃下進(jìn)行長時(shí)間的穩(wěn)定化處理。
軸承鋼熱處理工藝包括正火、退火等預(yù)先熱處理和最終熱處理兩個(gè)主要環(huán)節(jié)。GCr15鋼是一種合金含量較少、具有良好性能、應(yīng)用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。GCr15軸承鋼熱處理后具有高而均勻的硬度、良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。
（1）預(yù)先熱處理
①正火：鉻軸承鋼正火工藝，工件透熱后保溫40~60min，冷卻需要較快，正火之后立即轉(zhuǎn)為球化退火。
②球化退火：GCr15鉻軸承鋼常采用等溫球化退火工藝，790℃被認(rèn)為是最佳的球化加熱溫度。退火前需加熱到900~920℃，保溫2/3~1h后正火。
保溫時(shí)間隨工件大小、加熱爐的均勻性、裝爐方法及裝爐量、退火前的原始組織均勻性而定。
低溫球化退火主要適用于冷沖球、冷擠壓套圈的再結(jié)晶退火。
普通球化退火、等溫球化退火主要適用于鍛造套圈、熱沖球以及橫鍛球的退火。鉻軸承鋼球化退火工藝。
（2）最終熱處理
①軸承零件：一般采用淬火和低溫回火，其目的是提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性與抗疲勞性能。GCr15鋼淬火溫度在820~860℃，油淬臨界直徑為25mm。一般采用油冷淬火。加熱保溫時(shí)間比合金工具鋼長，鹽浴加熱系數(shù)取值0.8~1.5min/mm。空氣爐加熱系數(shù)1.5~2min/mm。
160℃±10℃的低溫回火，回火時(shí)間一般為2~4h。
精密軸承零件為穩(wěn)定尺寸，淬火后應(yīng)進(jìn)行-60~80℃冷處理，保溫時(shí)間為2~4h，冷處理后零件恢復(fù)到室溫，在4h內(nèi)進(jìn)行回火，以防止零件開裂。
低溫回火時(shí)未能完全消除的殘留應(yīng)力在磨削加工后會(huì)重新分布。這兩種應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致零件尺寸發(fā)生變化，甚至?xí)a(chǎn)生龜裂。為此，應(yīng)再進(jìn)行一次補(bǔ)充回火，回火溫度為120~160℃，保溫5~10h或更長。
②工模具GCr15熱處理：由于此鋼容易產(chǎn)生白點(diǎn)缺陷，大型工模具熱處理容易開裂，采用緩慢加熱或690℃長時(shí)間（大于5h）分段等溫可以降低開裂概率，奧氏體化溫度選擇810℃±10℃，保溫系數(shù)a=1.6~0.9min/mm。大于60mm直徑的工件需要水油雙液淬火。
