將工件淬火冷卻室溫後，立即放置在低於室溫的環境下停留一定時間，取出置於室溫中，這種低於室溫的處理叫冷處理。不銹鋼軸承套圈冷處理常采用冷凍機和幹冰酒精溶液。

精密軸承對尺寸穩定性要求較高，所以不銹鋼軸承套圈淬火後，內部組織仍保留較多的殘余奧氏體，這種殘余奧氏體是不穩定的組織，在儲存和使用軸承過程中，會不斷地發生變化，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。

淬火後在室溫停留：淬火後，一定要使套圈內外均勻冷*室溫後進行冷處理，否則容易開裂，冷至室溫後馬上冷處理，否則會中止奧氏體向馬氏體的轉變。冷處理的溫度主要根據鋼的馬氏體轉變終止溫度Mf，另外還要考慮冷處理對機械性能的影響及工藝性等因素。

對於GCr15鋼，冷處理選用-70℃;精度要求不甚高的套圈或設備有限制時，冷處理溫度可選為-40～-70℃;超精密軸承，可在-70℃～-80℃之間進行冷處理。過冷的溫度影響軸承沖擊疲勞和接觸壽命。

雖然大量馬氏體的轉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到冷處理溫度，需要一定的保溫時間，一般為1～1.5h。不銹鋼軸承套圈冷處理後放在空氣中，其溫度緩慢升至室溫後及時進行回火。