回火加工是將通過淬火的工件從頭加熱到低于下臨界溫度Ac1（加熱時珠光體向奧氏體改變的初步溫度）的恰當溫度，保溫一段時刻后在空氣或水、油等介質中冷卻的金屬熱處理工藝。或將淬火后的合金工件加熱到恰當溫度，保溫若干時刻，然后冷卻。
一般用于減小或消除淬火鋼件中的內應力，或者下降其硬度和強度，以進步其延性或耐性。淬火后的工件應及時回火加工，通過淬火和回火的相配合，才可以取得所需的力學性能。低溫加熱溫度150-200℃。淬火產生的馬氏體堅持不變，但是鋼的脆性下降，淬火應力下降。用于東西、滾動軸承、滲碳零件和表面淬火零件等要求高硬度的零件。
中溫加熱溫度350-500℃。為針狀鐵素體和細粒狀滲碳體的混合物，稱為回火屈氏體。能取得較高的彈性極限和耐性，用于繃簧和熱作磨具回火。
高溫加熱溫度500-600℃。淬火加高溫回火加工的連續工藝稱為調質處理。安排為多邊形的鐵素體和細粒狀滲碳體的混合安排稱為回火索氏體。為了得到強度、硬度和塑性耐性等功能的均衡狀況，用于重要結構零件的熱處理，如軸、齒輪、曲軸等。
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