正火是將鋼加熱到Ac3（或Accm）以上適當溫度，保溫以后在空氣中冷卻得到珠光體型組織（一般為索氏體）的熱處理工藝。與完全退火相比，二者的加熱溫度相同，但正火冷卻速度較快，轉變溫度較低。因此，相同鋼材正火后，鐵素體量較少，珠光體組織較細，鋼的強度、硬度也較高，塑性、韌性較好，綜合力學性能較高.  正火過程的實質是完全奧氏體化加偽共析轉變。當鋼中碳的質量分數為wc=0.6%~1. 4%時，正火組織中不出現先共析相，只有偽共析珠光體或索氏體。碳的質量分數wc小于0.6%的鋼，正火后除了偽共析體外，還有少量鐵素體。

正火可以作為預備熱處理，為機械加工提供適宜的硬度，又能細化晶粒、、消除應力、消除魏氏組織和帶狀組織，為最終熱處理提供合適的組織狀態。正火還可作為最終熱處理，為某些受力較小、性能要求不高的碳素鋼結構零件提供合適的力學性能。正火還能消除過共析鋼的網狀碳化物，為球化退火做好組織準備。對于大型工件及形狀復雜或截面變化大的工件，用正火代替淬火和回火可以防止變形和開裂。

正火處理的加熱溫度通常在Ac3或Accm以上30~ 50℃，高于一般退火的溫度。對于含有V、Ti、Nb等碳化物形成元素的合金鋼，可采用更高的加熱溫度，即Ac3+100~150℃。為了消除過共析鋼的網狀碳化物，也可適當提高加熱溫度，讓碳化物充分溶解。正火保溫時間和完全退火相同，應以工件燒透，即心部達到要求的加熱溫度為準，還應考慮鋼材成分、原始組織、裝爐量和加熱設備等因素。通常根據具體工件尺寸和經驗數據加以確定。正火冷卻方式最常用的是將鋼件從加熱爐中取出在空氣中自然冷卻。對于大件也可采用吹風、噴霧和調節鋼件堆放距離等方法控制鋼件的冷卻速度，達到要求的組織和性能。

正火工藝是較簡單、經濟的熱處理方法，主要應用于以下幾方面：

(1)改善低碳鋼和低合金鋼的可加工性  碳質量分數wc<0.25%的碳素鋼和低合金鋼，退火后硬度較低，切削加工時易于“粘刀”，通過正火處理，可以減少自由鐵素體，獲得細片狀珠光體，使硬度提高至140～194HBW，改善鋼的可加工性。

(2)消除熱加工缺陷  中碳結構鋼鑄件、鍛（軋）件以及焊接件在熱加工后易出現魏氏組織、粗大晶粒等過熱缺陷和帶狀組織，通過正火處理可以消除這些缺陷組織。

(3)消除過共析鋼的網狀碳化物以便于球化退火  過共析鋼在淬火之前要進行球化退火，以便于機械加工并為淬火做好組織準備。當過共析鋼中存在嚴重的網狀碳化物時，將達不到良好的球化效果，通過正火可以消除網狀碳化物。為此，正火加熱時要保證碳化物全部溶入奧氏體中，要采用較快的冷卻速度抑制二次碳化物的析出，獲得偽共析組織。

(4)提高普通結構零件的力學性能  一些受力不大、性能要求不高的碳素鋼和合金鋼零件采用正火處理，即可達到一定的綜合力學性能，可代替調質處理，作為零件的最終熱處理。