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本发明公开了一种高碳铬轴承钢晶粒度热处理方法,所述轴承由GCr15高碳铬材质制成,包括以下工艺步骤:(1)将待加工轴承零件进行正火加热,正火加热后所得零件进行氮气快速冷却;(2)将步骤(1)所得零件重复步骤(1)的操作;(3)将步骤(2)所得零件进行球化退火处理;(4)将步骤(3)所得零件以840℃的温度进行加热,加热时长为50?60min;(5)将步骤(4)所得零件以60℃的温度进行清洗,清洗时长为20min;(6)将步骤(5)所得零件以180?195℃的温度范围下进行210min时长的回火处理;(7)将步骤(6)得到的零件进行空冷处理。本发明解决现有技术中通过常规热处理工艺无法改善初始晶粒度组织且无法满足高性能轴承工况晶粒度不小于10级的要求的问题。