低合金刃具钢的热处理工艺与碳素工具钢基本相同，但淬火变形、淬火开裂倾向较小。刃具热处理包括预备热处理（球化退火）和最终热处理（淬火和低温回火）。由于低合金刃具钢属于过共析钢，钢中碳化物较多，一般要进行锻造来改善碳化物的分布，但锻造后硬度较高，难于切削加工，故锻后应进行球化退火。低合金刃具钢的最终热处理为淬火和低温回火。由于加入了合金元素，低合金刃具钢的淬透性较好，淬火可采用油淬或分级淬火，有效地减小了淬火应力和淬火变形。淬火和低温回火后的组织为细的回火马氏体、碳化物颗粒和少量残留奥氏体，硬度可达60HRC以上。