鐵碳合金在一次或多次回火后提髙了硬度的現(xiàn)象稱為二次硬化，這種硬化現(xiàn)象是由于特殊碳化物的離位析出和（或）殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體所致。某些髙合金鋼（如髙速鋼、高輅模具鋼等）尤為突出，它們在一定溫度回火后，工件硬度不僅不降低，反而比其淬火態(tài)要髙得多。產(chǎn)生二次硬化的原因有以下兩個方面。

（1）馬氏體轉(zhuǎn)變過程中的彌散強化作用

自由鍛件的鋼中含有強烈碳化物形成元素如Cr、Mo、W、V、Ti、Nb等，富集于滲碳體中。當回火溫度較高時（400℃以上），這些強烈碳化物形成元索在滲碳體中富集到超過其飽和濃度后，便發(fā)生由滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)樘厥馓蓟锏倪^程。這些特珠碳化物比滲碳體更為堅硬，而且它形成時，以高度彌散的粒子析出于基體中，不易聚集長大,引起α相固溶碳量增大并釘扎位錯阻礙運動，起著彌散強化作用。

（2）殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成回火馬氏體或下貝氏體

這類鋼中的殘余奧氏體在回火加熱、保溫過程中不發(fā)生分解，而在隨后的回火冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或下貝氏體，這種現(xiàn)象稱為二次淬火。二次淬火也是二次硬化的原因之一，但它與析出特殊碳化物的彌散強化相比，其作用較小，只有當淬火鋼中殘余奧氏體量很高時，其作用才較顯著。