回火是42CrMo零件淬火后必不可少的后續(xù)工序，它是將淬火后的42CrMo鋼加熱到A1以下的某一溫度，保溫后冷卻到室溫的熱處理工藝方法。
淬火鋼一般不能直接使用，這是由于：①零件處于高應(yīng)力狀態(tài)（可達300~500 MPa 以上），在室溫下放置或使用時很易引起變形和開裂：②淬火態(tài)（M +A'）是亞穩(wěn)定狀態(tài)，使用中會發(fā)生組織、性能和尺寸變化；③淬火組織中的片狀馬氏體硬而脆，不能滿足零件的使用要求?；鼗鹉苁惯@些狀況得到改善，獲得所要求的力學性能。由于在回火過程中隨著溫度的提高逐漸發(fā)生了各種組織變化，42CrMo鋼的性能也會逐漸改變。
根據(jù)回火溫度可以分為三類回火
回火分類000;
低溫回火150 ~ 250 回火后的組織為馬氏體，硬度58~64，回火的目的：保持高硬度高耐磨性，消除應(yīng)力，降低脆性
中溫回火 350~500 回火后的為組織屈氏體，硬度35~50，回火的目的：獲得高的屈服強度和彈性極限
高溫回火500~650回火后的為組織索氏體，硬度25~35 回火的目的：得到高的綜合機械性能
 
     為什么42CrMo通常不在250-350℃回火，以避免沿馬氏體片邊界析出脆性薄殼狀碳化物，引起韌性下降（即低溫回火脆性）。鋼的回火性能主要取決于回火溫度，也與回火時間有關(guān)（生產(chǎn)上回火時間為1-3h），回火后通?？绽?。某些合金鋼（如Cr-Ni鋼、Si-Mn鋼等）為了防止高溫回火脆性（在450~650℃回火后緩冷，韌性突然降低的現(xiàn)象）需要快冷（水冷或油冷），以抑制有害元素P，As、Sb、Sn 等向原奧氏體晶界的偏聚，而造成的晶界弱化變脆。
淬火＋高溫回火”后得到的回火索氏體，其性能明顯優(yōu)于奧氏體直接分解的索氏體（片層狀），這是由于在外力作用下，片狀滲碳體尖端因應(yīng)力集中形成微裂紋，導致零件過早破壞；而回火素氏體中滲碳體呈細小粒狀，既有強化的效果，又不易引起應(yīng)力集中，因而綜合力學性能好，常用于重要結(jié)構(gòu)零件。所以，生產(chǎn)中把“淬火＋高溫回火”稱為調(diào)質(zhì)處理。
       某些高合金鋼（如高速鋼）需要進行2~3次回火，使組織充分轉(zhuǎn)變，以獲得優(yōu)良性能。欲獲得低碳馬氏體或進行高頻表面淬火等，可以采取淬火時冷卻到200~300℃后再空冷的“自回火”（空冷過程中形成的馬氏體獲得部分回火），而不進行專門的回火操作。