本发明的一种多边形滚筒式斜轧球磨钢球淬火装置，用于直径φ20~80mm的斜轧球磨钢球从800℃~900℃快速冷却至100℃~300℃的淬火热处理工艺。该装置的淬火滚筒为由多个筒体平板组成的多边形筒体。筒体平板内侧有筒体隔板及钢球提升板，筒体隔板倾斜布置，筒体隔板之间形成螺旋槽。钢球通过入球通道进入淬火装置，在多边形筒体内分通道次有序先被多边形内角提升后在螺旋槽内滚动淬火，在螺旋槽末端钢球被钢球提升板提升到一定高度自由落到出球通道被排出。筒体平板上有腰形通孔，用于筒体内外的淬火介质流动，实现筒体内外的热交换，最终完成淬火。该装置实现了斜轧球磨钢球安全、经济、高质量地淬火。