將工件淬火冷卻至室溫后，立即放置在低于室溫的環(huán)境下停留一定時(shí)間，取出置于室溫中，這種低于室溫的處理叫冷處理。軸承鋼冷處理常采用冷凍機(jī)和干冰酒精溶液。

精密軸承對(duì)尺寸穩(wěn)定性要求較高；套圈淬火（尤其是分級(jí)淬火）后，內(nèi)部組織仍保留較多的殘余奧氏體，這種殘余奧氏體是不穩(wěn)定的組織，在儲(chǔ)存和使用軸承過(guò)程中，會(huì)不斷地發(fā)生變化，從而改變軸承的精度。為此采用冷處理工藝，它能減少組織中的殘余奧氏體，稍微提高零件的硬度。

淬火后在室溫停留：淬火后，一定要使套圈內(nèi)外均勻冷至室溫后進(jìn)行冷處理，否則容易開(kāi)裂，冷至室溫后馬上冷處理（一般不超過(guò)30min），否則會(huì)中止奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變。
冷處理溫度：冷處理的溫度主要根據(jù)鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變終止溫度Mf，另外還要考慮冷處理對(duì)機(jī)械性能的影響及工藝性等因素。
對(duì)于GCr15鋼，冷處理選用-70℃；精度要求不甚高的套圈或設(shè)備有限制時(shí)，冷處理溫度可選為-40～-70℃；超精密軸承，可在-70℃～-80℃之間進(jìn)行冷處理。過(guò)冷的溫度影響軸承沖擊疲勞和接觸壽命。
冷處理保溫：雖然大量馬氏體的轉(zhuǎn)變是在冷到一定溫度傾刻間完成的，但為使一批套圈表面與心部都均勻達(dá)到冷處理溫度，需要一定的保溫時(shí)間，一般為1～1.5h。
冷處理后的回火:套圈冷處理后放在空氣中,其溫度緩慢升至室溫后及時(shí)進(jìn)行回火。溫升不能太快，否則容易開(kāi)裂；回火及時(shí)，否則套圈內(nèi)部較大的殘余應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致套圈開(kāi)裂，一般不超過(guò)2h。