本发明公开了一种镍基高温合金室温强度提升的热处理工艺，属于镍基高温合金热处理技术领域。本发明所述热处理工艺包括固溶及时效处理：合金首先在1010‑1030℃范围内固溶处理20‑50min，取出后吹强风冷却至室温；之后在740‑760℃范围内时效处理14‑16h，随炉冷却至室温。该热处理工艺中，固溶处理后合金的冷速介于水冷与空冷冷速之间；单阶段时效处理后采用炉冷的方式冷却，与固溶处理工艺之间匹配性较好。时效后在得到细小弥散分布的二次γ′相的同时，一次γ′相周围还分布有大量小尺寸的三次γ′相，起到补充强化的作用。与标准热处理工艺相比，该工艺简单高效，在提升合金室温强度方面具有意想不到的效果，其中抗拉强度、屈服强度提升幅度最高分别可达40、45MPa。