二次回火脆性，也稱為高溫回火脆性或第二類回火脆性，是一種在特定溫度範圍內回火時可能出現的材料性能問題。
這種現象發生在鋼材高溫回火後緩慢冷卻時，特別是在450℃到650℃的溫度範圍內。當鋼材在這個溫度範圍內回火併緩慢冷卻時，其韌性和延展性會顯著下降，可能導致材料的突然斷裂，這是一種可逆的回火脆性，意味著如果快速冷卻，可以避免這種脆性的發生。導致二次回火脆性的因素包括鋼材的化學成分（如碳含量）、回火溫度和冷卻速度以及形變數。要避免二次回火脆性，可以採取一些措施，如控制回火溫度和時間，降低碳含量，以及通過調整化學成分、最佳化熱處理工藝和採用合理的合金化手段來增強材料的強度和韌性。