模具钢回火是一种热处理工艺，通过加热和冷却的过程来改变钢材的组织和性能。回火过程中，钢材会发生一系列的相变和组织变化，从而导致硬度的变化。
首先，回火过程中的加热会使钢材中的碳原子重新分布。在回火过程中，钢材中的碳原子会从马氏体中扩散到奥氏体中，从而降低马氏体的含碳量，使其变得更加稳定。这种碳原子的重新分布会导致马氏体的硬度降低，从而使整个钢材的硬度降低。
其次，回火过程中的冷却速度较慢，使得钢材中的残余应力得到释放。在模具制造过程中，钢材经历了多次的加热和冷却，会产生一定的残余应力。这些残余应力会导致钢材的变形和裂纹，降低其使用寿命。而回火过程中的慢冷却可以使钢材中的残余应力得到释放，从而减少钢材的变形和裂纹，提高其使用寿命。
此外，回火过程中的晶粒长大也会导致钢材硬度的降低。在回火过程中，钢材中的晶粒会发生长大，晶界的面积减少。晶界是钢材中的弱点，容易引起裂纹和断裂。而晶粒的长大可以减少晶界的数量，从而提高钢材的韧性和延展性，降低其硬度。
最后，回火过程中的组织变化也会影响钢材的硬度。在回火过程中，钢材中的奥氏体会发生分解，形成一定数量的渗碳体和铁素体。渗碳体是一种碳含量较高的相，具有较高的硬度。而铁素体是一种碳含量较低的相，具有较低的硬度。回火过程中的组织变化会使钢材中的渗碳体和铁素体的比例发生变化，从而影响钢材的硬度。
综上所述，模具钢回火过程中的碳原子重新分布、残余应力释放、晶粒长大和组织变化等因素都会导致钢材硬度的降低。回火工艺的目的是通过这些变化来改善钢材的性能，提高其使用寿命和可靠性。