对于42CrMo钢10.9级螺栓调质淬火应充分奥氏体化，获得约90%的马氏体组织，当回火温度为540℃时，其组织和性能最好，这是在低、中温回火时，马氏体、铁素体二相强度相差大，易引起应力集中和偏析现象，致使组织不均匀，性能也不达标。而42CrMo钢螺栓在540℃回火时，二相强度差别减小，有利于改善应力分布和组织的均匀化。
42CrMo钢螺栓经淬火后回火，回火温度对金相组织的影响都经历了从粗大到细小的变化过程。淬火后不同回火过程，主要是淬火组织应力的消除、组织的稳定化和基体组织碳化物析出过程。低于400℃回火时，组织为回火马氏体、未溶铁素体以及少量的残余奥氏体，中、低温回火时析出的碳化物较细小。
随回火温度的升高，碳原子不断析出，形成碳化物，先析出的碳化物不断长大，形成回火托氏体，到540℃时，碳化物继续长大并粒状化，马氏体转变成铁素体组织，形成回火索氏体和未溶铁素体，此时，钢的强度、硬度下降，塑性以及冲击韧度有较大幅度提高。生产实践表明，42CrMo钢螺栓调质的回火温度必须在540℃以上，否则低温冲击功-45℃≥27J有可能不合格。
