一種GCr15SiMn鋼的熱處理方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的方法通過對大截面GCr15SiMn鋼熱軋棒材進(jìn)行預(yù)熱處理，消除了網(wǎng)狀碳化物，并獲得了具有均勻索氏體組織的組織，然后通過在球化退火過程中縮短保溫時間、嚴(yán)格控制冷卻速度和溫度區(qū)間，獲得了性能良好的球化退火GCr15SiMn鋼。本發(fā)明球化退火后的GCr15SiMn鋼的顯微組織和顯微硬度均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，完全滿足后續(xù)機(jī)械加工的要求；所獲得的細(xì)小、均勻、彌散、圓整的碳化物顆粒，為軸承鋼的最終熱處理提供了良好的組織準(zhǔn)備；并且大大縮短了球化退火時間，將球化退火時間從15～20h，縮短到8h以內(nèi)，既節(jié)約能源，又縮短了生產(chǎn)周期，具有良好的應(yīng)用前景。