不完全正火區也稱不完全重結晶區。此區的組織和晶粒大小都不均勻,一部分是相當於正火的細小鐵素體和珠光體,另一部分是粗大的鐵素體,因此力學性能也不均勻。
通常把鋼加熱到某一適當溫度,如亞共析鋼加熱至AC3(表示鋼在加熱時鐵素體全部溶入奧氏體的臨界點)以上30--60℃,保持一定時間後,使其急速冷卻的工藝過程稱為淬火。淬火可採用水或油作為冷卻介質。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性,因而廣泛用於各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齒輪、軋輥、滲碳零件等)。通過淬火與不同溫度的回火配合,可以大幅度提高金屬的強度、韌性及疲勞強度,並可獲得這些性能之間的配合(綜合機械性能)以滿足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能,如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、不鏽鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用於鋼件。