本发明公开了一种高合金钢耐热马氏体不锈钢热处理装置,本发明涉及不锈钢热处理技术领域,包括箱式燃气炉和托盘,所述托盘的上端设置有多个吊耳,所述托盘上开设有至少一个开槽,所述托盘的下端通过螺栓连接有底盘,所述底盘内设置有隔板,所述隔板的上端设置有砂层;所述隔板的底端设置有至少一个支撑脚,所述支撑脚间隙穿过底盘并延伸至底盘外侧。本发明采用托盘中伸展式降温设计,采用本发明进行均匀降温配合两次回火,使得马氏体不锈钢金相组织致密,消除残余奥氏体同时,进一步消除应力,使其强度不变,增加了韧性,同时完全可以起到稳定细化晶粒、均匀组织的作用,所得出的机械性能结果,高温持久拉伸性能完全符合标准要求。