Подано результати досліджень впливу різного виду багатоетапної термообробки на мікроструктуру і властивості високохромової мартенситної литої сталі GX12CrMoVNbN9-1 (GP91). Для досліджень взято зразки, отримані з пробного злитка. Термообробку литої сталі GP91 здійснено в температурно-часових параметрах, характерних для обробки багатотонного лиття сталі. Дослідження показали, що в литому стані сталь GP91 має грубозернисту мікроструктуру пластинчастого мартенситу із вмістом карбідів типу M23C6, M3C і NbC, яка відповідає механічним властивостям за стандартом. За допомогою термообробки литої сталі GP91 одержано дрібнозернисту мікроструктуру високовідпущеного пластинчастого мартенситу з чисельними вкрапленнями типу M23C6 і МX різного розміру. Структура литої сталі GP91 після термообробки одержала високі пластичні характеристики, переважно пружності, з властивостями міцності (межі пластичності) наближені до необхідного мінімуму.