与普通热处理相似，工件经超音频硬化沾火机硬化沾火后必须进行回火，通常进行低温回火处理，在生产中常采用感应回火、炉内回火和自行回火三种方式。

        1、感应回火 将已硬化沾火的零件重新通过电磁加热达到回火的目的，即零件经感应器加热和喷射冷却后，应立即进行电磁加热回火，由于加热时间短，显微组织有大的弥散度，可获得高的耐磨性和较高的冲击韧性等，特别适用于连续加热硬化沾火的轴类、套类等零件的回火，加热速度控制在15-20℃/s为宜，需要注意的是，一般回火温度要高于炉内回火温度。

        2、炉内回火 零件经超音频硬化沾火机硬化沾火后，在井式炉、油炉或其他设备中进行回火，回火温度应根据要求的硬度和性能来确定，根据钢号及硬度要求选择回火温度和时间，作为高碳钢刀具和量具，中碳钢或中碳合金钢的齿轮和花键轴、合金铸铁凸轮轴等零件，需要较低的硬化沾火冷却速度，往往采用在油或水中浸沉冷却方式。回火后零件的硬度稍有下降，其目的是减少内应力，防止或减少零件的变形和开裂。

        3、自行回火 喷射或浸沉冷却后停止冷却，利用硬化沾火工件硬化沾火后内部存在的热量，使硬化沾火区再次回升到一定的温度，达到回火的要求，其温度应比炉内回火温度高。一般零件在冷却3-10s内表面有较高的温度，作为自行回火的时间，大型零件为6s、小型为40s即可完成自行回火。