本申请公开了一种高温合金高通量热处理实验装置，包括外壳和安装在所述外壳中心位置的红外加热棒，所述外壳内可转动的安装有绕所述红外加热棒圆周均匀分布的多个下旋转盘，每个下旋转盘的旋转中心位置安装有石英管；所述下旋转盘上安装有耐火纤维块，所述耐火纤维块的椭圆面处镶嵌有椭圆金面反射罩，所述石英管位于所述椭圆金面反射罩的焦点处，并接受所述红外加热棒的直射与所述椭圆金面反射罩反射的红外线，对石英管内的样品进行加热；每个石英管均单独连接有对石英管内的样品进行降温的冷却系统。本申请设有多个热处理工位，可以根据需求调节各工位热处理的工艺参数，实现高通量样品制备，为快速实现正交实验、梯度实验提供了可能。