高溫回流溫度範圍一般為500-650攝氏度。"淬火和高溫回火"的過程通常被稱為調節。高溫回流的組織是回流分類器和鐵氧體。回流溶膠中的鐵氧體體是直晶的多邊形鐵氧體體。高溫回火鋼具有良好的強度、塑性和韌性的綜合力學，硬度為25-35HRC，廣泛應用于碳素結構鋼和低合金結構鋼制造各種力較複雜的重要結構件，如發動機曲軸、連杆、連杆血栓形成、汽車半軸、機床齒輪和主軸等。它還可以用作某些精密工件（例如量具，模具等）的預備熱處理。
鋼在不同溫度下回火後的硬度随回火溫度而變化，如圖3-24所示，鋼的動态性能與回火溫度的關系如圖3-25所示。