中碳钢、中碳合金钢、高碳钢退火热处理后硬度过高的原因是奥氏体化温度低，保温时间短。以上原因使先共析相溶解不充分，炉冷速度过快、退火出炉温度高或空冷速度过快导致片状珠光体过多。同时，球化退火不充分，碳化物弥散度过大，也会使硬度偏高。等温退火的等温温度过低、保温时间短也会使零件硬度偏高。

低碳钢、低碳合金钢的冷挤压件、冷镦件和冷铆件经常出现退火热处理后硬度偏高或冷挤冷镦开裂现象。可用低于Ac1以下20~30℃的温度保温3~6h来降低硬度，经过重复退火后，使硬度控制在130HBW以下，金相组织是均匀分布的球化体和铁素体。生产中常根据JB/T 5074-2007《低、中碳钢球化体评级》标准中的规定在4~6级范围为合格。要求球化体中的碳化物为细小颗粒状或球状。

退火热处理硬度过低的原因是组织过热、反复退火、退火后冷却速度过慢或退火时间过长等，均会导致产生不均匀的粗粒状珠光体。可采用先正火再进行第二次退火的方法消除。

在生产中，由于热处理时装炉量过多过密，工件之间无间隙，对流循环不好，炉温不均匀，使工件出阴阳面，也会使硬度偏高或偏低。

正火件硬度过高或过低的原因主要是与奥氏体化温度的高低和冷却速度快慢有关，有时正火件放在潮湿的水泥地上，使冷却加快，不但硬度高，有时还会导致开裂。