大型锻件经淬火、正火处理后，还需进行回火处理，回火是后一道热处理工艺，大型锻件回火的目的是：
1.消除或降低淬火、正火冷却过程中产生的内应力；
2.获得稳定的回火组织，达到所要求的力学性能技术指标；
3.进一步去除锻件中的氢气或使其分布更为合理；4.如前所述进一步完成冷却过程中的心部组织转变。
为满足大型锻件不同的硬度等力学性能的要求，淬火后需要选用不同的温度回火。根据回火温度的不同，在生产中往往将回火过程分为低温回火，回火温度在150-250℃之间，其目的是稳定或降低淬火应力，减少钢的脆性并保持钢的高硬度，如要求HS90以上的高硬冷轧工作辊，表面淬火后应进行低温回火（130-140℃）。中温回火时回火温度一般选择在350-500℃，可以获得高的弹性，同时有高的韧性。在500-650℃的回火称为高温回火，主要是为获得强度，塑性和韧性良配合的综合力学性能，所以一般结构钢大型锻件经淬火或正火后都进行高温回火处理。
对于一般焊接件，均存在着较大的内应力，为消除这些零部件的内应力，达到稳定形状和几何尺寸的目的，往往也需要进行高（中）温回火处理，有些工厂将这类零部件的回火称为人工时效处理，有时也称为低温退火。
钢在淬火或正火之后的回火过程中，性能发生了很大的变化，这是在回火过程中组织变化的宏观反映，所以要了解回火过程必须首先要知道回火时的组织变化规律。