热处理技术中，调质处理是一种关键步骤。该过程是淬火后进行高温回火的热处理方法。在500-650℃之间实施高温回火操作。调质处理可以显著调整钢材的性能和材质，其强度、塑性和韧性都达到理想状态，同时呈现出良好的综合机械性能。
经过调质处理后，会形成回火索氏体。这种回火索氏体是在马氏体回火过程中产生的复合，需在光学金相显微镜下放大500~600倍以上才能清晰分辨。它是由铁素体基体和分布其中的碳化物（包括渗碳体）球粒组成。这是马氏体的一种回火形式，也是铁素体与粒状碳化物的混合物。
调质钢主要分为碳素调质钢和合金调质钢两大类别。不论是碳钢还是合金钢，其含碳量都受到严格管控。若含碳量过高，虽然工件强度高但韧性不足；若含碳量过低，则强度不够而韧性提升。为确保调质件的综合性能，一般将含碳量控制在0.30~0.50%的范围内。
在调质淬火过程中，要求整个工件截面完全淬透，使其主要以细针状淬火马氏体为主。而通过高温回火，工件显微主要转化为均匀的回火索氏体。虽然小型工厂可能无法每炉进行金相分析，但通常通过硬度测试来评估工件质量。即淬火后的硬度需达到该材料的淬火硬度标准，回火后的硬度则按要求进行检查。
以45钢为例，其调质过程具有代表性。
45钢的淬火温度在A3+(30~50)℃之间，实际操作中常选择较高温度。较高的淬火温度可以加快工件加热速度、减少表面氧化，并提高工作效率。为使奥氏体均匀化，需要足够的保温时间。若装炉量大，则需适当延长保温时间，否则可能出现因加热不均导致的硬度不足问题。过长的保温时间也可能导致晶粒、氧化脱碳等弊病，从而影响淬火质量。
鉴于45钢的淬透性较低，宜采用冷却速度较快的10%盐水溶液进行淬火。工件入水后应确保完全淬透，但并非冷却至室温。若工件在盐水中冷却至180℃左右时过度冷却，可能导致开裂。当工件接近该温度区域时，应采取缓冷措施。出水温度的掌握需依赖经验操作，当工件在水中的抖动停止时即可出水空冷（油冷更佳）。工件入水时的运动状态也很重要，应遵循工件的几何形状作规则运动。静态的冷却介质与静止的工件可能导致硬度与应力不均，使工件变形甚至开裂。
对于45钢调质件，淬火后的硬度应达到HRC56~59的范围。对于截面较大的工件，此标准可能略有降低，但不能低于HRC48。若低于此标准，则说明工件未完全淬火，可能存在索氏体甚至铁素体。这种经过回火后仍会残留在基体中，无法达到调质的目的。
在45钢的高温回火过程中，加热温度通常设定在560~600℃之间，硬度要求为HRC22~34。调质的目的是获得综合机械性能，因此硬度范围较宽。但若图纸有特定的硬度要求，需根据要求调整回火温度以保证硬度。例如，高强度要求的轴类零件硬度较高；而进行铣、插加工的齿轮和带键槽轴类零件，其硬度要求相对较低。
关于回火保温时间则视硬度要求和工件大小而定。我们认为回火后的硬度主要取决于回火温度而非时间。但必须确保工件完全回透，通常工件的回火保温时间不少于一小时。