将钢加热到适当温度，保温一定时间，随后缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的热处理工艺，这一过程称为退火。退火的主要目的在于减少钢材化学成分和组织的不均匀性，消除内应力、调整和改善钢材的力学性能和工艺性能，并为最终热处理作好组织准备。
钢的退火工艺种类很多，可分为完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等这几种。
（1）完全退火
首先将亚共析碳钢加热到A c3以上30～50℃，保温一段时间后，随炉缓慢冷却到500℃以下，再出炉在空气中冷却到室温，最后得到平衡组织铁素体和片状珠光体。完全退火的工艺曲线如图1．4．15所示。
由于奥氏体进行了全面的重结晶，故称为完全退火。完全退火主要用于亚共析碳钢和合金钢的铸、锻、焊、轧制件，目的是细化晶粒，消除应力，降低硬度，改善切削加工性能。
图1．4．15 完全退火工艺曲线
（2）不完全退火
将钢件加热到临界点A c1～A c3（或A cm）之间的适当温度，保温后缓慢冷却的热处理工艺方法称为不完全退火。不完全退火的主要目的是降低硬度，改善切削加工性能，消除内应力。其优点是加热温度较低，耗能少，成本低。此工艺主要应用于晶粒尚未粗化的中高碳钢和低合金钢的锻轧件。
（3）等温退火
对工件进行完全退火往往需要很长的时间，特别是对于某些奥氏体比较稳定的合金钢，退火甚至需要几十个小时。如果在对应于某钢C曲线的“鼻尖”附近的上方进行等温冷却，则奥氏体向珠光体转变所需的时间便可大大地缩短，这种退火方法称为等温退火。等温退火与完全退火的目的相同，但等温退火所需时间较短（比完全退火大约缩短一半），而且所获得的组织也比较均匀。
（4）球化退火
把过共析钢加热到A c1以上20～30℃并保温一段时间，随后以适当的方式冷却，使钢中的碳化物球化，这种热处理工艺称为球化退火。
由于过共析钢中存在网状二次渗碳体，所以在切削加工时，对刀具磨损很大，使切削加工性能变坏。在球化退火过程中，片状渗碳体发生不完全溶解而断开，形成许多细小的点状渗碳体，弥散地分布在奥氏体基体上，从而形成球状珠光体。球状珠光体的硬度较低，可改善金属的切削加工性能，提高塑性，并防止淬火变形和开裂。
对于存在有严重网状二次渗碳体的过共析钢，应先进行一次正火处理，打破渗碳体网，然后再进行球化退火。
（5）去应力退火
去应力退火又称低温退火，其工艺是将工件随炉缓慢加热至500～650℃（＜A1），保温一定时间后，随炉缓慢冷却至200℃再出炉空冷。其目的是消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件以及机加工件的残余应力。
