将钢件加热到临界点（Ac3，Acm）以上，进行完全奥氏体化，然后在空气中冷却，这种热处理称正火热处理。正火的目的与退火相同，只是温度高于退火，且在空气中冷却。

正火工艺：

正火的加热温度与钢的化学成分关系很大，低碳钢加热温度为Ac3以上100-150℃，中碳钢加热温度为Ac3以上50-100℃，高碳钢加热温度为Ac3以上30-50℃。保温时间与工件厚度和加热炉的形式有关，冷却既可采用空冷，也可采用吹风冷却。但注意工件冷却时不能堆放在一起，应散开放置。

正火后的组织与性能：正火实际上是退火的一种特殊情况，两者不同之处主要在于正火的冷却速度较快，因此有伪共析组织。

分析这两张图可发现，组织中珠光体量增多，且珠光体层片变小。

通过表格可以看出正火后的强度、硬度、韧性都比退火后的高，塑性也不降低。

正火的作用：

正火与退火相似，有以下特点——正火钢的机械性能高，操作简便，生产周期短，能量消耗费少，因此尽可能选用正火。

正火有以下几方面的应用：

1. 普通结构件的最终热处理。正火可以消除铸造或锻造生产中的过热缺陷，细化组织，提高机械性能。
2. 改善低碳钢和低碳合金钢的切学加工性。硬度在160-230HB的金属，易切削加工，金属硬度高，不但难以加工，而且刀具易磨损能量耗费也大，硬度过低，加工又易粘刀，使刀具发热和磨损且加工零件表面光洁度也很差。
   阴影表示，切削加工性能较好和低碳合金钢，退火硬度一般都在160HB以下，且切削加工性不良，但选用正火，由于珠光体量增加，片层间距变细，从而来改善了切削加工性能。
3. 作为中碳结构钢制作的较主要零件的预先热处理。正火常用来为较重要零件进行预先处理，比如对中碳结构钢正火，可使一些不正常的组织变为正常组织，消除热加工所造成的组织缺陷，并且他对减小工件的淬火变形与开裂，提高淬火质量有积极作用。
4. 消除过共析钢中的网状二次渗碳体，为球化退火做组织准备。这是因为正火冷却速度比较快，二次渗碳体来不及沿A晶界成网状析出。
5. 对一些大型或行形状复杂的零件，淬火可能有开裂的危险，正火也往往代替淬火、回火处理，作为这些零件的最终热处理。