高速钢属于高合金莱氏体钢，在实际铸锭凝固时，由于冷却速度较快，合金元素来不及扩散，所以在结晶和固态相变过程中的转变不能完全进行。通常高速钢锻件的铸态组织由鱼骨状莱氏体、黑色组织和白亮组织（马氏体+残留奥氏体）组成。铸态高速钢组织中粗大的共晶碳化物必须反复锻造和多次锻拔将碳化物击碎，使其尽可能成为均匀分布的颗粒状碳化物，然后进行去应力退火，获得索氏体和碳化物的组织。在锻造时要控制终锻温度，温度太低容易导致锻造时开裂；温度太高，会产生晶粒粗大，形成所谓的萘状断口。

高温退火工艺的保温时间大大缩短，冷却阶段的保温时间几乎被取消，因而退火周期大大缩短。高温退火后高速钢的硬度比普通退火低，切削性能更好，切削效率可以提高20%，工具的切削寿命比普通退火的高速钢制造的工具提高15%-20%。制造滚动轴承的专用钢叫做滚动轴承钢，通常简称轴承钢。滚动轴承的工作条件极苛刻，基本上是在高负荷、高转速和高灵敏度条件下工作。其失效的主要形式是疲劳与磨损。因此，通常要求滚动轴承应具有高而均匀的硬度和耐磨性、高的接触疲劳强度、高的弹性极限和一定的韧度、良好的尺寸稳定性及一定的耐蚀性等。此外，对于在特殊条件下工作的轴承，还有其他的特殊要求，如高温性能、耐蚀性等。为了满足轴承的性能要求，对轴承钢来说，正确的化学成分、高的冶金质量和合理的加工处理工艺是三个主要的关键。其中，热处理对提高轴承内在质量，延长使用寿命起着重要的作用。

淬火、回火工艺参数的选择对轴承的使用性能和疲劳寿命有很大影响。高碳铬轴承钢的淬火温度为830-860℃,经油淬后，可获得细小均匀的奥氏体晶粒度（5-8级），固溶体中的碳含量一般在0.5%-0.6% (质量分数），隐晶马氏体基体上分布着细小均匀分布的粒状碳化物，其含量为7%-8% (质量分数），并含有少量残留奥氏体。这样的组织在性能上可得到最高硬度、抗弯强度和韧度。如釆用双细化处理，即碳化物先经过超细化处理后，再采用较低温度淬火和回火，锻件可以获得碳化物和晶粒的同时细化的效果。例如，GCr15钢碳化物超细化处理后，经820℃加热淬火，170℃回火，获得双细化组织，晶粒度为11级，硬度值随保温时间长短在55-63HRC之间变化，质量可达到进口轴承的水平。