高温回火是一种热处理工艺，其操作是将淬火后的零件再加热到500~650℃的温度，并在该温度下保持一段时间后，以适当的速度冷却。这一过程旨在获得铁素体与细粒状渗碳体的混合物，即回火索氏体组织。这种组织具有优良的综合力学性能，适用于结构零件淬火后的回火处理，例如连杆、螺栓、齿轮及轴等。
高温回火的主要目的是：
软化淬火后形成的马氏体，使其转变为较为柔软的贝氏体或珠光体，从而提高材料的韧性和塑性，减少脆性。
消除淬火过程中产生的残余应力，进一步改善材料的综合性能。
提高金属的塑性和韧性，同时保持较高的硬度和强度。
高温回火一般采用空气中冷却，硬度通常在25~35HRC之间。这种处理方式广泛应用于各类连接和传动的结构零件，特别是在需要同时具备高强度、硬度和韧性的场合，如汽车、拖拉机、机床等的重要结构零件。
此外，对于某些特殊用途的模具钢，如富含铬、钼、钒、钨等合金元素的高性能模具钢，高温回火能够实现二次硬化，进一步提高其硬度和抗回火能力，从而确保模具在高温环境下的稳定性和使用寿命。
综上所述，高温回火是一种有效的热处理工艺，能够显著提高材料的力学性能和减少内部应力，广泛应用于各种工业领域。
