本发明公开了一种马氏体耐热钢及其制备方法，其含有的各元素质量百分比为：C：0.1～0.2％；Cr：9～14％；Ni：2.5～3.5％；Mo：1.0～2.0％；W：0.5～1.0％；Mn：0.5～1.0％；Si：0.10～0.5％；V：0.10～0.5％；Nb：0.1～0.5％；N：0.02～0.05％；余量为Fe；其中析出的碳氮化合物呈弥散分布状态，所述的碳氮化合物包括M2X型、M7C3型、MX型和M6C型碳化物。本发明将马氏体耐热钢的合金化设计与回火工艺精确控制相结合，通过调整合金元素的含量及种类，采用较低温度回火，可显著提高马氏体耐热钢的高温强韧性能，获得高韧性的同时保持较高强度和硬度，避免回火脆性。
