大型锻件回火的目的是消除或降低工件淬火或正火冷却时产生的内应力，得到稳定的回火组织，以满足综合性能要求。在回火过程中，还可继续去氢和使氢分布均匀，对降低或去除氢脆的影响是有利的。

1、回火温度的选择                              

    大型锻件的回火温度应根据对锻件性能、组织的要求和每个锻件的具体情况确定。用小试样做出的回火温度与性能之间的关系曲线，只能作为选择大型锻件回火温度时的参考。各种大型锻件用钢的硬度与回火温度的关系、屈服强度与回火温度的关系，可作为选择回火温度的依据。但应指出，由于各工厂的实际生产条件和生产经验不同，同一牌号锻件回火温度不必完全一致。

2、回火中的加热与冷却                   

１）入炉温度及升温前的停留时间

    高合金钢大型锻件淬冷终了时，心部尚有未充分转变的过冷奥氏体，在回火人炉温度下停留时，表面温度升高，心部温度则继续降低，使心部尚未转变的奥氏体继续分解。所以，在回火入炉的低温下长时间停留，实际上是心部继续冷却的过程。回火入炉温度应根据钢的奥氏体等温转变图来确定，一般在Ｍｓ点附近，停留时间应保证过冷奥氏体得到充分转变。碳钢和低合金钢锻件在淬火冷却中，过冷奥氏体转变已经基本完成，入炉回火只是为了减少锻件中的内外温差，以降低锻件中的内应力。

２）升温、均温和回火保温

    回火加热时所产生的热应力与淬火后的残余应力叠加，可促使工件中的缺陷扩大，所以回火加热速度要比淬火加热速度低一些，一般控制在30～100 ℃ /ｈ。

    高温回火时，炉子测温仪表到温后即为均温开始，当锻件表面火色均匀且与炉膛颜色一致时即为均温终了。低温回火时无法判断火色，应根据实际经验，选择足够长的回火时间。均温结束即为保温开始。实际H上，保温时心部继续升温到回火温度，并完成回火转变过程。淬火后的回火保温时间可选为约2ｈ/100 ｍｍ，而正火后的回火为约1.5ｈ/100

ｍｍ。

３）回火后的冷却与残余应力

    大型锻件高温回火后快冷，会引起大的残余应力，其数值主要取决于该钢的弹塑性转变温度（碳钢和低合金钢为400～450℃，合金钢为450～550 ℃）以上阶段的冷却速度。

    为了减小锻件中的残余应力，应尽量降低锻件在高温阶段的冷却速度。为了缩短回火冷却时间以提高生产率，锻件在弹塑性转变温度以下区域可以采取较快的冷却速度。

    调质大型锻件中的残余应力是热残余应力，沿截面的分布规律是：表面受压，心部受拉，由中心到表面近似为一条不对称的余弦曲线，中心处的轴向应力约比切向应力大一倍。

    必要时可根据锻件用钢的物理参数与回火工艺过程对应力分布曲线进行定量计算。

４）回火脆性（第二类回火脆性）

    当用对回火脆性敏感的钢材制造大型锻件时，为获得较高的韧性，要求回火后快冷，但这将引起大的残余应力。在不引起回火脆性的温度下（450 ℃）再进行补充回火，可使残余应力降低50％左右。为了保证韧性符合要求而残余应力又小，大型锻件应采用对回火脆性不敏感的碳钢或添加ω(Ｍｏ)为0.25％～0.5％或ω（Ｗ）为0.5％～1％的合金钢来制造，并尽量降低钢中砷和锡等杂质的含量。

    采用合金化的方法来消除大型锻件用钢的第二类回火脆性是有局限性的，关键在于提高钢液的纯净度，尽量减少有害杂质磷、碑、硒、锑的含量及其在晶界上的偏析程度。