经过球化退火处理和淬火加低温回火处理。球化退火的目的是降低硬度，改善切削加工性，同时获得均匀分布的细粒状珠光体，为最终处理做好组织上的准备。GCr15钢淬火温度控制在（840±10）℃范围内，淬火组织为隐晶马氏体。淬火后应立即回火，以消除淬火应力、提高韧性、稳定组织和尺寸。回火温度为150~160℃，回火时间为2~3h。为了消除零件在磨削时产生的磨削应力，以及进一步稳定组织和尺寸，在磨削加工后再进行一次附加回火，回火温度为120~150℃，回火时间为2~3h。对于精密轴承，为了保证尺寸的稳定性，淬火后立即进行冷处理，然后再回火，磨削加工后再进行一次尺寸稳定性处理，在120~150℃保温5~10h。GCr15钢经淬火回火处理后，钢的组织为：马氏体（w=80%）+残余奥氏体（w=10%）+碳化物（w≈10%），其硬度为HRC61~65。