（1）普通热处理
为了实现淬透轴承钢所需要的高硬度和高强度，首先在足以使碳溶解的高温下奥氏体化，然后为了避免不希望产生的低硬度组织而迅速冷却到贝氏体或马氏体温度范围。这种钢的热处理过程通常为加热到约802~871°C的温度，并均匀保温，然后放人温度控制在27~230°C之间的盐水、水或合成油等冷却介质中淬火。马氏体淬火零件，硬度范围通常为63~67HRC，贝氏体淬火零件为57~62HRC。贝氏体淬火的零件不需要后续热处理，但马氏体淬火零件要进行回火。
（2）马氏体
马氏体相变(Ms)温度随着奥氏体化温度和奥氏体化时间的增加而降低，从而使更多的碳进入固溶体。相应地，在马氏体相变期间存在保留更多奥氏体的趋势。马氏体组织形态也取决于溶解碳含量;高的溶解碳含量形成片状马氏体，而低的溶解碳含量趋于形成条状马氏体。高的奥氏体化温度也趋向于使材料的晶粒变大。这种情况凭借肉眼或低倍放大镜观察断口表面就可得到证实。热处理适当的高碳铬轴承钢在断面上呈现出纹理细密的形貌。淬火后，零件经过清洗，然后进行回火处理以消除应力，改善韧性。在等于或略高于马氏体相变温度下进行回火也会使残留奥氏体转变成贝氏体。在更高温度下进行回火造成的不利后果是降低硬度，从而对轴承零件的承载能力和耐久性产生不良影响。零件硬度越低加工越易，但与硬度高的配合件相比，更易出现工作表面破坏。
（3）分级淬火
在低温(49~82°C)中淬火可以产生热冲击和非均匀相变应力，截面不均匀和(或)具有锐棱角的零件会变形或断裂。将零件放入温度控制在177~218°C之间(马氏体相变温度区间的上限)的热油或热盐水中淬火，可以减小相变应力。如果零件整个横截面上温度相等，随后在空气中冷却到室温期间便形成均匀相变。虽然淬火硬度通常为63~65HRC，但分级淬火的回火过程同直接马氏体淬火过程的回火相似。
（4）贝氏体
贝氏体淬火是一种“等温淬火”型热处理，此法是将零件从奥氏体温度淬冷至略高于Mg的温度(即下贝氏体极变区)。220~230°C之间的盐浴槽通常用于这种热处理。在盐浴槽中添加水可以取得临界淬火温度从而避免形成不利的低硬度组织。可以根据零件的横截面尺寸来选择各种贝氏体淬火钢，淬透性越高，零件的横截面或厚度的允许值越大。随着合金含量的增加，相变曲线的“鼻尖”和“膝部”进一步向右移动，使发生贝氏体相变的时间延长。这些合金钢通常需要4h或更长的时间方能完成贝氏体相变。用该方法处理的零件硬度可达到57~63HRC，且不必进行回火处理。在盐浴中淬火并在这种温度下保温可以明显降低由热冲击和相变引起的应力。
贝氏体淬火使零件产生很小的表面压应力，而马氏体淬火则使零件淬火表层产生很小的拉应力，和直接马氏体淬火形成的组织相比，贝氏体的显微组织较粗，呈羽毛针状。
