低合金刃具鋼的熱處理工藝與碳素工具鋼基本相同，但淬火變形、淬火開裂傾向較小。刃具熱處理包括預備熱處理（球化退火）和最終熱處理（淬火和低溫回火）。由于低合金刃具鋼屬于過共析鋼，鋼中碳化物較多，一般要進行鍛造來改善碳化物的分布，但鍛造后硬度較高，難于切削加工，故鍛后應進行球化退火。低合金刃具鋼的最終熱處理為淬火和低溫回火。由于加入了合金元素，低合金刃具鋼的淬透性較好，淬火可采用油淬或分級淬火，有效地減小了淬火應力和淬火變形。淬火和低溫回火后的組織為細的回火馬氏體、碳化物顆粒和少量殘留奧氏體，硬度可達60HRC以上。