作用机理比较复杂，可归纳以下几个方面：阻碍晶粒奥氏体晶粒长大，细化晶粒；提高淬透性（Co除外）；提高回火稳定性，防止回火脆性；提高钢的使用性能，使之具有耐热、抗腐蚀、高耐磨等特殊的性能；提高钢的强韧性。
金属材料的强化是通过阻碍位错的移动来实现的，主要方法有：固溶强化，提高强度和硬度。
细晶强化，提高强韧性位错强化，位错密度增加，提高强度弥散强化（第二相强化），细小均匀的第二相硬质点分布在基体上，阻碍位错移动面强化。
欧标方钢/美标方钢尺寸表：
方钢规格型号表：
15*15，20*20，25*25，30*30，35*35，40*40，
45*45，50*50，55*55*（0.5-6），60*60，65*65，
70*70，75*75，80*80，85*85，90*90，95*95，
100*100，105*105，110*110，115*115，120*120，
125*125，130*130*（1.5-10），140*140，150*150，
160*160，170*170，180*180，190*190，200*200，
210*210，220*220，230*230，240*240，250*250，
260*260，270*270，280*280，290*290，300*300-500*500
美标方铁12*60，S235JR扁钢型号区别
加热和冷却都是缓慢的。
合金于加热和冷却过程中各发生一次相变重结晶，故称为重结晶退火，常被简称为退火。
去应力退火将钢件加热到稍高于Ac1的温度，保温一定时间后随炉冷却到55~6℃出炉空冷的热处理工艺称为去应力退火。
去应力加热温度低，在退火过程中无组织转变，主要适用于毛坯件及经过切削加工的零件，目的是为了消除毛坯和零件中的残余应力，稳定工件尺寸及形状，减少零件在切削加工和使用过程中的形变和裂纹倾向。