不锈钢精密铸造的回火主要有两个目的:一是消除淬火过程中产生的应力;二足促进淬火后马氏体和残余奥氏体亚稳态结构的分解和转变。
回火温度低于共析转变温度,通常约为650℃,保持时间不少于2小时。随着回火温度的升高，马氏体将碳从过饱和状态析出，形成分散的细碳化物。马氏体会形成块状铁氧体。因此，“不锈钢精密铸造”钢的硬度会随着回火温度的升高而逐渐下降。
回火一个不容忽视的问题是:回火过程中的脆性问题,在300℃ ~ 400℃低温区回火脆性,在500℃~ 650℃高温回火脆性。当碳原子析出时，在晶界处形成一薄层碳化物时，会产生一种名为低温回火脆性的效应。这种碳化物称为e-碳化物，其结构和组成与碳化物不同，导致冲击韧性降低，称为低温回火脆性。当凹形火持续升温，形成稳定的回火结构时，回火脆性经过二次回火处理后不再出现，故又称“不可逆回火脆性”。在450℃ ~ 650℃高温回火脆性的速度与冷,有很多缓慢冷却回火脆性,无回火脆性的快速冷却。高温回火脆性是可逆的，只要去掉回火脆性的钢再加热到600℃”(:以上，然后缓慢冷却，仍然出现回火脆性。因此，回火脆性可能与晶界低熔点脆性化合物的析出有关。在某些合金钢中加入钼可以消除回火脆性，即低温回火脆性。专家普遍认为可能是钼与某些合金元素形成复合碳化物，抵消了碳化物的不利影响。
根据铸造性能的不同要求，回火温度又分为低温回火、中温回火和高温回火。
(1)低温回火回火温度100℃ ~ 250℃,用火马氏体的组织,和过饱和析出碳马氏体的一部分,硬质合金马氏体形成。这种钢的含碳量非常小，马氏体中的过饱和碳也很小。因此回火马氏体本身具有良好的韧性，碳化物的析出和稳定进一步提高了钢的强度和硬度。
(2)中间温度回火温度300℃ ~ 500℃回火,回火组织回火屈氏体,具有良好的强度和韧性。该回火工艺广泛应用于低合金钢中。
(3)高温回火温度550℃ ~ 650℃回火,回火组织分散,细粒度的索氏体。淬火+高温回火工艺称为回火淬炼。适用于低合金钢，多元素强碳化物成型，具有较高的强度和韧性。
