制造滾動軸承的專用鋼叫做滾動軸承鋼，通常簡稱軸承鋼。滾動軸承的工作條件極苛刻，基本上是在高負荷、高轉速和高靈敏度條件下工作。其失效的主要形式是疲勞與磨損。因此，通常要求滾動軸承應具有高而均勻的硬度和耐磨性、高的接觸疲勞強度、高的彈性極限和一定的韌度、良好的尺寸穩定性及一定的耐蝕性等。此外，對于在特殊條件下工作的軸承，還有其他的特殊要求，如高溫性能、耐蝕性等。為了滿足軸承的性能要求，對軸承鋼來說，正確的化學成分、高的冶金質量和合理的加工處理工藝是三個主要的關鍵。其中，熱處理對提高軸承內在質量，延長使用壽命起著重要的作用。
淬火、回火工藝參數的選擇對軸承的使用性能和疲勞壽命有很大影響。高碳鉻軸承鋼的淬火溫度為830-860℃,經油淬后，可獲得細小均勻的奧氏體晶粒度（5-8級），固溶體中的碳含量一般在0.5%-0.6% (質量分數），隱晶馬氏體基體上分布著細小均勻分布的粒狀碳化物，其含量為7%-8% (質量分數），并含有少量殘留奧氏體。這樣的組織在性能上可得到***高硬度、抗彎強度和韌度。如釆用雙細化處理，即碳化物先經過超細化處理后，再采用較低溫度淬火和回火，鍛件可以獲得碳化物和晶粒的同時細化的效果。例如，GCr15鋼碳化物超細化處理后，經820℃加熱淬火，170℃回火，獲得雙細化組織，晶粒度為11級，硬度值隨保溫時間長短在55-63HRC之間變化，質量可達到進口軸承的水平。
若淬火溫度過低或保溫時間過短時，碳化物在奧氏體中的固溶量太少，則淬火后造成硬度不足；相反，若淬火溫度過高或保溫時間過長，奧氏體中碳和鉻的濃度增加，則淬火后得到粗大的馬氏體，又會使鋼的韌性降低。
軸承鋼淬火冷卻要充分，以免冷卻不足時，部分奧氏體向貝氏體發生轉變，降低鋼的淬火硬度。淬火冷卻用油溫度為50-80℃,攪拌冷卻，冷卻要均勻。
軸承鋼淬火后應及時回火，以提高鍛件的組織及尺寸的穩定性，提高力學性能。回火溫度一般采用160℃，保溫3h或更長，保溫后空冷。回火后的組織為回火馬氏體+彌散分布的碳化物+少量殘留奧氏體。回火后硬度在62-66HRC之間。軸鍛件尺寸不穩定的基本原因在于存在有內應力和殘留奧氏體；增加組織穩定性和減少應力常用的措施是進行冷處理和附加回火。冷處理溫度為-40--80℃,冷處理時間以每25mm保溫60min計算。附加回火常在磨削后，立即以低于原回火溫度20-30℃的溫度再回火一次，如120-150℃保溫3-5h，以消除應力，穩定組織。對精度要求特別高的軸承，在粗磨、細磨和精磨后要進行2-3次回火，時間 在15-24h。
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