锻造制订轴承钢锻造加热制度时，要注意高碳铬钢的热传导性较碳钢略低这个特点。通常，在800℃以下应该缓慢加热，而在800℃以上才可以加快加热速度。并且，加热时，应力求整个断面上温度均匀一致，以免引起钢料在加热时或在热加工过程中，产生开裂和压缩变形不均匀的现象。轴承钢的始锻温度，一般控制在1100～1200℃左右，不宜太高。终锻温度则应控制在850～860℃左右。这样的温度可以获得细小的晶粒，而且不会形成明显的网状碳化物。
锻造后，一般应以较快的速度冷却（速冷至600～650℃，然后进行缓冷），以免产生白点和粗大的网状碳化物组织（这种网状碳化物，随后的热处理不易完全消除）。如果终锻温度较高（如900～950℃），锻造后的冷却速度不得小于45～50℃/min（采用吹风冷却、喷雾冷却）。如果终锻温度正常（850～860℃），锻后在静止的空气中冷却即可。但是，冷却速度亦不能过快，最大不得大于200℃/min。过快的冷却速度容易导致工件开裂。
正火正火的目的是消除锻造的组织缺陷（晶粒粗大、碳化物网状组织等），并为淬火前的球化退火作显微组织的准备。网状碳化物存在，会使钢变脆，增加淬火开裂倾向。网状碳化物如果比较粗大，球化退火时不易消除，必须在球化退火前施以正火处理。
锻后正火的一般规程是：加热到900～920℃，保温30～40min，然后以不小于40～50℃/min的速度快速冷却。小型锻件，可以静置于空气中冷却。中型锻件，用吹风和喷雾冷却。而大型锻件（例如，直径达200mm时），可以采用热油或冷油冷却，冷到180～200℃左右再在空气中冷却。采用这种冷却方法，产生内应力较大，容易开裂；因此，常常紧接着进行一次不低于400～450℃的短时回火。
经过上述正火处理后，网状碳化物不得超过YB9-1959第二级别图的第3级。正火后的硬度为270～390HB。需要指出的是，正火仅仅是为了改正锻造后的组织缺陷。若锻造工艺正确，在退火之前不需要进行正火处理。
球化退火轴承钢球化退火的目的是：①降低硬度，改善组织，使便于切削加工；②为随后的淬火作准备。轴承钢锻造后（或锻造和正火后），获得的组织是细片状珠光体，硬度很高，达270～390HB。这是不适于切削加工的。特别不适于在半自动或自动机床上加工。一般认为，退火后的细粒状珠光体最适于切削加工，并使加工后得到很高的表面光洁度。同时，这种粒状珠光体也适合于淬火的要求。一方面，粒状珠光体能使淬火后得到隐针状马氏体加均匀分布的细粒状碳化物；同时，粒状珠光体韧性好，可以减少淬火开裂、变形倾向。
轴承钢制造的零件，截面一般较小，容易加热均匀。但某些大截面零件，或小截面零件成批装炉时，应根据炉子构造情况，严格规定加热速度。为了加热均匀，也可以采用阶梯形曲线加热法。例如在300～350℃和700～730℃（临界温度以下）保温一段时间。
轴承钢球化退火方法有下列几种：
（1）低温退火——加热到略低于Ac1的温度，在此温度保温，然后空冷。在这个过程中，不发生相变重结晶。片状碳化物的球化，是借碳化物的碳在该温度下溶解、脱溶、沉淀为具有最小表面能的球状碳化物而完成的。这种低温的球化过程进行得非常缓慢，生产上一般不采用。
（2）温度高于Ac1的退火——加热到略高于Ac1的温度，经过保温，然后缓慢冷却。这个过程有相变重结晶发生。最好的退火温度是780～810℃左右。实际上，只要在840℃以下退火，整个体积内就可以获得粒状珠光体。当加热到需要的温度后，为了保证整个装炉容积内的温度充分均匀，需要根据装炉量的大小，保温一定时间。保温后随炉冷却。冷却速度取决于要求的组织的分散度，即取决于要求的硬度。一般应按每小时10～30℃的速度冷却。冷至650℃（GCr15SiMn为600℃），然后出炉空冷。经过这样的退火处理后，可以使硬度降低到178～217HB的范围。
（3）等温退火——上述连续冷却退火，生产周期长达40h左右，很不经济。实际生产中，常常采用710～720℃等温退火。即加热到780～810℃，在炉中冷却至710～720℃，保温1h，然后在空气中冷却。这样，回火时间可以大大缩短。在710～720℃等温退火后的硬度为205～229HB，稍嫌过高。如果等温温度再高（如725～730℃），虽然可以得到更低的硬度（187～207HB），但在此温度保温时间需3～5h。这较一般退火所需时间并未缩短，故生产上甚少采用。
轴承钢的退火，可以在煤气炉和电阻炉内进行。最好不在固体燃烧炉内进行。技术要求高的制件，希望在盐浴炉内作等温退火。轴承钢经过退火后，应保证达到均匀分布的细粒状珠光体。按YB 9—1959第一级别图，应在2级到5级的范围内。检查退火质量，除了测定硬度外，更主要的是作金相检验。(www.xing528.com)
由于过热、加热温度过低、保温不足等原因，可能产生退火缺陷：硬度不合要求，球化程度不够，有网状碳化物存在，组织不均匀等等。这些缺陷的存在，使淬火后很难得到要求的组织（隐针状马氏体加均匀分布的细粒状碳化物）和性能；淬火时，也很易变形、开裂。因此，退火组织不合要求的制件都要重新进行处理（重新退火）。在重新退火前，应进行一次正火。正火的规程是：加热到900℃，保温半小时，快冷，冷却速度不小于50℃/min。
淬火根据钢材截面尺寸及其原始组织的不同，轴承钢的淬火温度通常为800～850℃（GCr9常采用815～830℃，GCr15常采用820～840℃，GCr15SiMn常采用810～830℃）。淬火温度的选择很重要。淬火温度过低，二次碳化物溶入奥氏体中的较少，合金元素铬不能充分发挥提高淬透性的作用，且淬火硬度不高。但淬火温度过高（大于860℃），会使二次碳化物减少和残余奥氏体增多，并得到粗针马氏体。这样就会影响淬火硬度和耐磨性，急剧降低疲劳强度和韧性。
表12为根据原始组织和截面尺寸选择淬火温度的一个例子。
淬火加热的保温时间，按具体生产条件决定。在足以保证烧透和工件整个体积内温度均匀一致的条件下，保温时间应尽可能短些，以防脱碳严重。
GCr9制成的零件，根据截面尺寸的不同，可以分别采用水冷或油冷。GCr15、GCr15SiMn制成的零件，一般采用油冷。
表12 根据原始组织和截面尺寸选择淬火温度示例
①为了避免在表面形成软点，可采用2.5%～3%苏打水溶液。
回火淬火后要紧接着进行回火。回火的目的是：消除淬火应力，提高韧性和疲劳强度；并且使组织稳定，以固定尺寸。决定回火的主要条件是加热温度和保温时间。其中，以加热温度影响更大。一般轴承零件的回火温度为：GCr9——140～150℃，GCr15——150～160℃，GCr15SiMn——160～180℃。硬度要求较低的零件，回火温度可以略提高一些，但最好不超过220℃。因为240～260℃有第一类回火脆性。同时，由于钢中所含铬、锰等元素能引起第二类回火脆性，故如需较高温度回火，回火后应急冷。
回火过程进行得较缓慢。短时间回火得不到稳定和理想的组织。滚动轴承零件的回火保温时间，一般都延长到3～6h。截面小的零件，起码也要保温2h。经过这样的回火后，硬度只下降1～2HRC。对于高温下运转的零件，为了在工作条件下组织性能稳定，回火温度必须较工作温度高出50℃。保温时间3～5h。
轴承钢淬火、回火后的显微组织为隐针状马氏体加均匀分布的细粒状碳化物；残余奥氏体量应减至最低程度，且不允许有加热不足和过热组织存在。在正常淬火及低温回火后，一般残余奥氏体量为14%～20%（油温20～60℃）；而经过冷处理（-30～-60℃）者，残余奥氏体量为4%～8%。淬火后硬度为63～66HRC，回火后为61～65HRC。钢料淬火、回火后打断检验时，断口应呈灰色瓷状，不允许出现粗晶或萘状断口。
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