本发明涉及一种用于630℃以上超超临界汽轮机转子锻件的热处理方法，属于热处理技术领域。解决现有热处理工艺下9‑12Cr材质锻件因组织遗传性导致晶粒粗大、综合性能较差的问题。包括以下步骤：细晶退火热处理；正火热处理；回火热处理。细晶退火热处理工艺为：将超超临界汽轮机转子锻件炉冷至80℃以下；置入200～250℃高温炉，保温5～8h，以≤50℃/h速率升温至800℃，保温3～5h；再以80℃/h～200℃/h速率升温至1000～1050℃，均热保温10～16h；炉冷至平衡转变温度进行等温处理；炉冷至室温。本发明通过合理的细晶退火、正火和回火热处理工艺，消除组织遗传性，细化晶粒，提升产品综合性能。