本发明公开的高氮不锈轴承钢热处理工艺包括以下步骤：一次预热温度650±10℃，保温25～35min；二次预热温度850±10℃，保温20～45min；淬火温度1060±10℃，保温50～60min；淬火后冷至室温半小时内应立即进行冷处理，冷处理温度：-196±5℃，2～3h，2次；冷处理后升至室温后立即进行回火，回火温度：160±5℃，4～4.5h，2次。本发明在大量实验基础上最终确定的40Cr15Mo2VN高氮不锈轴承钢的最佳热处理工艺，不但有效控制残余奥氏体的含量，保证了40Cr15Mo2VN钢制工件的尺寸稳定性问题，而且解决热处理的变形问题和裂纹问题。