回火是模具热处理的重要工序，通常紧接淬火之后进行。其目的是消除淬火产生的内应力，调整工件硬度与韧性之间的平衡，稳定组织。模具钢的回火温度一般在150℃至600℃之间，具体参数取决于模具的使用工况和对性能的要求。高合金模具钢通常需要进行两到三次回火。控制好回火的时间和冷却方式，有助于防止模具在使用中出现开裂或早期失效。
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