高溫回火脆性指的是450℃～550℃的回火所引起。或者更明確的說，是指因為在高溫回火後在450℃～550℃此溫度區間徐冷而造成的。

這種脆性是可逆性的，也就是說雖然之前有用適當的回火方式使材料產生韌性，但是後來再用上述條件回火後，也會使材料產生脆性。

鎳鉻鋼、鉻鋼、鎳錳鋼較易發生，鉬的添加對高溫回火脆性的防止非常有效，相反的，磷就非常有害了。磷以及銻的不純物，沿沃斯田體粒界之極薄的區域，產生顯著的偏析。

防止對策：

■選用含磷、銻等不純物較少的材料。

■以550℃～650℃回火後急冷。

■使用鉬添加量0.2%～0.5%的材料。

■沃斯田體結晶粒細微化。

■強度要求大的情形時，以第二點之回火曲線為基礎，高溫、短時間的處理方式，可避免脆性的產生。