回火是將淬火后的金屬成材或零件加熱到某一溫度，保溫必定時間后，以必定方法冷卻的熱處理工藝，回火是淬火后緊接著進行的一種操作，通常也是工件進行熱處理的終究一道工序，因而把淬火和回火的聯合工藝稱為終究處理。回火之所以具有這些效果，是因為溫度升高時，原子活動能力增強，鋼鐵中的鐵、碳和其他合金元素的原子能夠較快地進行分散，完成原子的重新排列組合，從而使不安穩的不平衡組織逐步轉變為安穩的平衡組織。內應力的消除還與溫度升高時金屬強度下降有關。一般鋼鐵回火時，硬度和強度下降，塑性進步。回火溫度越高，這些力學性能的變化越大。有些合金元素含量較高的合金鋼，在某一溫度范圍回火時，會析出一些顆粒細微的金屬化合物，使強度和硬度上升。這種現象稱為二次硬化。
回火要求：用處不同的工件應在不同溫度下回火，以滿足使用中的要求。
① 刀具、軸承、滲碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下進行低溫回火。低溫回火后硬度變化不大，內應力減小，耐性稍有進步。
② 繃簧在350～500℃下中溫回火，可獲得較高的彈性和必要的耐性。
③ 中碳結構鋼制造的零件通常在500～600℃進行高溫回火，以獲得適合的強度與耐性的杰出配合。
鋼在300℃左右回火時，常使其脆性增大，這種現象稱為第一類回火脆性。一般不應在這個溫度區間回火。某些中碳合金結構鋼在高溫回火后，如果緩慢冷至室溫，也易于變脆。這種現象稱為第二類回火脆性。在鋼中加入鉬，或回火時在油或水中冷卻，都能夠防止第二類回火脆性。將第二類回火脆性的鋼重新加熱至本來的回火溫度，便能夠消除這種脆性。
在生產中，常根據對工件性能的要求。按加熱溫度的不同，把回火分為低溫回火，中溫回火，和高溫回火。淬火和隨后的高溫回火相結合的熱處理工藝稱為調質，即在具有高度強度的同時，又有好的塑性耐性。
1、低溫回火：150-250℃ ，M回，減少內應力和脆性，進步塑耐性，有較高的硬度和耐磨性。用于制造量具、刀具和滾動軸承等。
2、中溫回火：350-500℃ ，T回，具有較高的彈性，有必定的塑性和硬度。用于制造繃簧、鍛模等。
3、高溫回火：500-650℃ ，S回，具有杰出的歸納力學性能。用于制造齒輪、曲軸等。
