馬氏體經過回火爐熱處理后進行分解，原馬氏體組織轉化為由有一定過飽和度的立方馬氏體和8一碳化物所組成的復相組織。殘余奧氏體(AR)轉變(200~300℃)，殘余奧氏體的存在降低彈性極限和零件尺寸的穩定性，但也可能提高韌性和抗接觸疲勞性能。C > 0.4%的鋼，淬火后存在AR。AR不穩定，回火時將發生轉變或分解。

回火爐熱處理加熱時，五個主要過程:

1.20~100℃     碳的偏聚和聚集
2.100~250℃    M分解
3.200~300℃    A’分解
4.250~400℃    K類型變化
5.400~700℃    相回復再結晶，Fe3C球化粗化

    回火時的催化和穩定化，穩定化:淬火中冷卻中斷所致，催化:通過回火使A穩定化消除的現象。加熱回火后的冷卻時殘余A將轉變為M，原因:回火時殘余A中有K析出，使AR中C含量下降，從而使Ms點升高。K析出與類型變化，250~400℃，M內過飽和碳原子全部脫溶，析出比e-K更穩定的K
1)低C位錯M:偏聚在位錯附近的C原子，可直接析出0-K ( Fe3C)。位置:析出在位錯線附近或M條間界上，呈細小片狀
2)高C孿晶M:最先析出e-K，當回火溫度高于250℃析出x-K和e-K。位置:M孿晶面{112} M上。
    中碳M碳化物析出，中碳M(0.2%-0.4%C)在200℃以下回火時先析出亞穩過渡碳化物。隨著回火溫度的提高，將轉變為0碳化物，但不析出x碳化物。
    回火爐中碳鋼淬火后可能得到板條M和片狀M的混合物。由片狀孿晶M析出碳化物的過程和高碳M相同。

碳化物的轉變方式:
    (1)“原位”轉變一在舊碳化物的基礎上通過成分改組和點陣改組逐漸轉化為新的碳化物;
    (2)“獨立”轉變一新碳化物在其他部位通過形核和長大獨立形成，即“獨立”形核長大轉變，此時由于新碳化物的析出使母相碳含量下降，故細小的舊碳化物將重新溶入基體當中，直至消失。
以何種方式轉變，取決于新舊碳化物與母相的位相關系和慣習面。a相的回復與再結晶，由于析出K, M中C%↓，正方度↓。當M中C<0.25%時，變為體心立方a相。當T>400℃,a相中位錯亞結構發生回復。

回復與再結晶(1)低碳板條M
    回復:位錯線、位錯胞逐漸消失，位錯密度杏，剩余位錯重新排成位錯網絡，a晶粒被位錯網絡分割成亞晶粒。回復后組織:。相顯微組織仍保持條狀。
    再結晶(600-700℃):板條狀。轉變成等軸狀晶粒，并逐漸長大。
高溫長時間回火后，得到由多邊形。相和均勻分布的球狀K組成的完全再結晶組織。繼續升高溫度，a晶粒和K將長大。

(2)回火爐孿晶M
    t>250℃時，孿晶亞結構逐漸消失，而出現位錯胞和位錯線(可能是由于碳化物析出的體積變化引起)。
    當t>400℃時，孿晶全部消失，t↑，a相發生回復和再結晶(與位錯M變化相同)。