本发明涉及低碳贝氏体钢的新型球化退火方法，先将钢加热到较低的温度T3进行保温，使钢中的残余奥氏体充分转变为铁素体和碳化物，然后再加热到较高的温度T4进行保温，使碳化物颗粒析出并逐渐长大成球状，最终得到球状碳化物+铁素体的球化组织，然后空冷或缓冷到室温，以上温度T3为350℃～550℃或者570℃～660℃，低温段保温时间为3‑8小时；T4为670℃～770℃，高温段保温时间为8‑20小时，T3与T4之间的升温速度不限，钢中碳含量≤0.3wt%。退火后钢中球状珠光体含量≥90%。本发明退火工艺能够稳定退火后的组织质量，提高球化效果，克服了现有技术中低碳贝氏体钢退火过程控制困难的缺陷。