正火是将钢加热到Ac3（或Accm）以上适当温度，保温以后在空气中冷却得到珠光体型组织（一般为索氏体）的热处理工艺。与完全退火相比，二者的加热温度相同，但正火冷却速度较快，转变温度较低。因此，相同钢材正火后，铁素体量较少，珠光体组织较细，钢的强度、硬度也较高，塑性、韧性较好，综合力学性能较高.  正火过程的实质是完全奥氏体化加伪共析转变。当钢中碳的质量分数为wc=0.6%~1. 4%时，正火组织中不出现先共析相，只有伪共析珠光体或索氏体。碳的质量分数wc小于0.6%的钢，正火后除了伪共析体外，还有少量铁素体。

正火可以作为预备热处理，为机械加工提供适宜的硬度，又能细化晶粒、、消除应力、消除魏氏组织和带状组织，为最终热处理提供合适的组织状态。正火还可作为最终热处理，为某些受力较小、性能要求不高的碳素钢结构零件提供合适的力学性能。正火还能消除过共析钢的网状碳化物，为球化退火做好组织准备。对于大型工件及形状复杂或截面变化大的工件，用正火代替淬火和回火可以防止变形和开裂。

正火处理的加热温度通常在Ac3或Accm以上30~ 50℃，高于一般退火的温度。对于含有V、Ti、Nb等碳化物形成元素的合金钢，可采用更高的加热温度，即Ac3+100~150℃。为了消除过共析钢的网状碳化物，也可适当提高加热温度，让碳化物充分溶解。正火保温时间和完全退火相同，应以工件烧透，即心部达到要求的加热温度为准，还应考虑钢材成分、原始组织、装炉量和加热设备等因素。通常根据具体工件尺寸和经验数据加以确定。正火冷却方式最常用的是将钢件从加热炉中取出在空气中自然冷却。对于大件也可采用吹风、喷雾和调节钢件堆放距离等方法控制钢件的冷却速度，达到要求的组织和性能。

正火工艺是较简单、经济的热处理方法，主要应用于以下几方面：

(1)改善低碳钢和低合金钢的可加工性  碳质量分数wc<0.25%的碳素钢和低合金钢，退火后硬度较低，切削加工时易于“粘刀”，通过正火处理，可以减少自由铁素体，获得细片状珠光体，使硬度提高至140～194HBW，改善钢的可加工性。

(2)消除热加工缺陷  中碳结构钢铸件、锻（轧）件以及焊接件在热加工后易出现魏氏组织、粗大晶粒等过热缺陷和带状组织，通过正火处理可以消除这些缺陷组织。

(3)消除过共析钢的网状碳化物以便于球化退火  过共析钢在淬火之前要进行球化退火，以便于机械加工并为淬火做好组织准备。当过共析钢中存在严重的网状碳化物时，将达不到良好的球化效果，通过正火可以消除网状碳化物。为此，正火加热时要保证碳化物全部溶入奥氏体中，要采用较快的冷却速度抑制二次碳化物的析出，获得伪共析组织。

(4)提高普通结构零件的力学性能  一些受力不大、性能要求不高的碳素钢和合金钢零件采用正火处理，即可达到一定的综合力学性能，可代替调质处理，作为零件的最终热处理。