锻件淬火后，马氏体和残余奥氏体是不稳定的，它们有自发组织向稳定转变的趋势，如马氏体中的过饱和碳使残余奥氏体分解析出以促进转变，如进行回火则回火是非平衡组织为了平衡组织的过程，这个过程是靠原子的迁移和扩散来完成的，火温越高，扩散速度越快；反之，随着回火温度的升高，锻件的淬火组织会经历一系列的变化。根据组织转变情况，回火一般分为马氏体分解、残余奥氏体分解、碳化物堆积长大和铁素体再结晶四个阶段。
第一阶段 (200)
(1) 锻造回火马氏体在80℃回火时分解，淬火钢无明S组织转变，碳在马氏体中仅出现部分，并没有开始分解，在80-200℃回火时，马氏体开始分解，析出极为细微的碳化物，降低此阶段碳锻件中马氏体的质量分数，由于回火温度较低，马氏体仅析出部分过饱和碳原子，因此仍是a-Fe过饱和固溶体中的碳析出，极细小的碳化物均匀分布在基体中马氏体。低饱和马氏体和极细碳化物的混合结构称为回火马氏体。

(2)锻造第二阶段（200-300℃）回火，残余奥氏体分解当温度升至200-300℃时，马氏体的分解仍在继续，但主导变化是残余奥氏体分解，残余奥氏体分解是通过碳原子的膨胀来实现的。形成局部区域，然后分解为α相和碳化物组织的混合物，即形成贝氏体，此阶段钢的硬度不明显下降
(3)锻造回火的第三阶段（250-400）碳化物转变就在此温度范围内。由于温度高，碳原子扩散能力较强，扩散恢复铁原子的能力也强，马氏体分解转变析出碳化物，残余奥氏体分解转变为相对稳定的渗碳体，碳化物分离转变，减少马氏体中碳质量分数的增加，马氏体晶格畸变消失，马氏体转变为铁素体，得到铁素体基体内分布的细小粒状或片状渗碳体组织，这种组织称为回火，基本上消除了此相奥氏体的淬火应力，硬度、塑韧性得到提高

(4)第四阶段锻造回火（＞400）碳化物聚集长大，铁素体再结晶，由于回火温度很高，碳、铁原子扩散能力强，第三相形成的渗碳体片状会不断球化和长大当温度升高到500-600℃以上时，逐渐发生α再结晶，失去原来板带状或片状的铁素体形貌，在组织上形成多边形晶粒分布为铁素体基体的粒状碳化物，该族称为回火索氏体，回火索氏体具有良好的综合机械性能相和晶格畸变的特性消除了内应力。

（摘自168锻造网）