回火時韌性下降的現象通稱為回火脆性或回火脆化。回火脆性又兩類：第一類回火脆性發生在200~400℃之間；第二類回火脆性在350~650℃之間。這兩種脆性發生的溫度范圍有時部分重疊，而且其產生的機理也有部分相似之處，有時很難再其間劃出嚴格的界線，但二者還是兩種不同的現象。第一類回火脆性的是可逆的，與鋼的化學成分關系不大。
第一類回火脆性最明顯表現是將淬火鋼在200~400℃回火1h以上，不管是快冷或慢冷，鋼的夏氏缺口沖擊功都會降低。直到目前為止，關于第一類回火脆性的集中主要實驗看法可歸納如下。
（1）殘余奧氏體的分解 研究中，低碳鋼中的殘余奧氏體后發現，產生第一類回火脆性時，總是伴隨著殘余奧氏體的分解，在板條間產生Fe3C薄膜，正是這種Fe3C薄膜導致了第一類回火脆性。由于一般中、低碳鋼淬火后主要形成板條狀馬氏體，殘余奧氏體則存在于馬氏體板條之間，因此分解而成的Fe3C也處于板條之間。其所熬成的斷裂對于馬氏體而言是沿晶斷裂，而對于原奧氏體而言則是穿晶斷裂。
（2）雜質元素 雜質偏聚在原奧氏體晶界，晶間脆化，引起第一類回火脆性，雜質元素有磷、硫等。合金元素錳、硅也促進產生第一類回火脆性。
（3）馬氏體板條間的碳化物 低溫回火時新生的碳化物沿板條馬氏體的板條、束的邊界或片狀馬氏體的欒晶帶和晶界上析出，因而引起鋼回火的第一類脆性。碳化物隨著回火溫度的升高，碳化物聚集、長大、球化，改善了各類截面的脆化性質，使鋼的沖擊韌性得到提高。這類現象已經被很多實驗證實。
貝氏體是形核長大過程，是介于珠光體浴馬氏體之間的轉變，因而具有這兩種轉變的特征，對于下貝氏體，一般認為下貝氏體中的碳化物是自飽和鐵素體中析出，與淬火馬氏體+低溫回火的轉變方式不同，但是貝氏體可以獲得更好的力學性能。
根據第一類回火脆性的可能產生因素以及貝氏體轉變特征，除了才用剛才的冶金措施以外，在工藝上采用貝氏體等溫淬火代替淬火+回火的熱處理方法，可以避免第一類回火脆性的發生，但是只是部門的預防。也可以采用短時快速回火的方法避免。
