大型鍛件經淬火、正火處理后，還需進行回火處理，回火是后一道熱處理工藝，大型鍛件回火的目的是：
1、消除或降低淬火、正火冷卻過程中產生的內應力；
2、獲得穩定的回火組織，達到所要求的力學性能技術指標；
3、進一步去除鍛件中的氫氣或使其分布為合理；
4、如前所述進一步完成冷卻過程中的心部組織轉變。
為滿足大型鍛件不同的硬度等力學性能的要求，淬火后需要選用不同的溫度回火。根據回火溫度的不同，在生產中往往將回火過程分為低溫回火，回火溫度在150-250℃之間，其目的是穩定或降低淬火應力，減少鋼的脆性并保持鋼的高硬度，如要求HS90以上的高硬冷軋工作輥，表面淬火后應進行低溫回火（130-140℃）。中溫回火時回火溫度一般選擇在350-500℃，可以獲得高的彈性極限，同時有高的韌性。在500-650℃的回火稱為高溫回火，主要是為獲得強度，塑性和韌性良配合的綜合力學性能，所以一般結構鋼大型鍛件經淬火或正火后都進行高溫回火處理。
要防止大型鍛件產生表面和內部裂紋，必須采取如下對策：
1、選擇的原坯料，坯料表面的各種缺陷要徹底清除干凈。例如，擠壓坯料常常需要車皮。在錘上鍛造不便于車皮的小棒料時，開始要輕擊，打碎粗晶環，然后逐漸加重打擊；
2、鑄錠坯料要逬行充分的高溫均勻化處理，消除殘余內應力和晶內偏析，以提高金屬塑性。鍛造加熱時，要保證在規定的加熱溫度進行加熱并充分保溫；
3、根據不同合金，選擇佳鍛造溫度范圍。例如，LC4合金鑄錠的佳鍛造溫度范圍為：在440X：左右加熱保溫，然后緩冷至410-390T：左右鍛造，塑性好；
4、鋁合金由于流動性差.采用變形激烈的鍛造工序（如滾嚇），并且變形程度要適當，變形速度要越低越好；
5、鍛件鍛造操作時要注意防止彎曲、壓折，并要及時矯止或消除所產屮的缺陷。滾圓時，不能小干20%,并且滾的次數不能太多。
6、用于鍛造和模鍛的工具，要充分頂熱，加熱溫度好接近鍛造溫度，一般為200-420，以便提高流動性。
為防止大型鍛件產生裂紋，應當采取如下對策：
1、對原材料應按標準進行檢査，要嚴格控制有害元素的含量。某些有害元素（例如硼）過多時，可適當降低鍛造加熱溫度；
2、需經扒皮或砂輪清理，才能加熱鍛造；
3、加熱時應控制裝爐溫度和升溫速度；
4、在火焰爐中加熱時應避免燃料中含硫量過高。同時，也不應在強氧化性介質中加熱，以免氧擴散到鍛件中，使鍛件塑性下降；
5、要注意控制加熱和變形溫度；
6、拔長時，開始應輕擊，待組織得到了適當破碎，塑性有所提高后，再增大變形量。拔長時的每火次總變形量應控制在30%-70%范圍妁，不應在一處連擊，應采用螺旋式鍛造法，并應從大頭向尾部送進。對于塑性很低的鍛件和中間坯，可采用塑性墊、包套鐓粗等變形工藝。
7.工模具應進行預熱（預熱溫度-般為150-350t)，鍛造和模鍛時應進行良好的潤滑。
