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回火后钢的性能主要取决于形成碳化物的尺寸、形状、成分和分布,铁素体的固溶硬化作用相对较小。显微组织中的这些变化通常会使硬度、抗拉强度和屈服强度降低但塑性和韧性提高。在一定的条件下,硬度可能不受回火的影响或者甚至提高。例如,在较低温度下回火的硬化(淬火)钢其硬度可能不会变化,但屈服强度可能会提高。而且,那些含有碳化物形成元素(铬、钼、钒和钨)的合金钢能发生二次硬化,即回火后变得更硬。