本申请涉及高温合金组织与性能控制的技术领域，具体公开了一种改善GH4706合金性能的热处理工艺。该热处理工艺具体包括以下步骤：将GH4706高温合金进行固溶热处理，出炉冷却；双级时效处理；其中，所述固溶热处理中，固溶热处理温度为在GH4706高温合金晶内强化相析出温度的基础上升高10‑30℃，低于晶界强化相完全溶解温度；固溶热处理的保温时间为高温合金锻件整体达到固溶热处理温度起1h以上；所述出炉冷却中，冷却速度为2‑5℃/min。本申请提供的热处理工艺能够有效提高GH4706高温合金制备的超大尺寸轮盘锻件的拉伸强度和持久性能。