将钢加热到临界点以上，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般需随炉冷却）到500 °C 以下后空冷的热处理工艺，称为退火。

退火的实质：对共析、过共析钢来说，是奥氏体化后进行珠光体转变；对亚共析钢来说，是奥氏体化后进行先共析转变加珠光体转变。

退火的目的：

① 降低钢的硬度，提高塑性，便于切削加工和冷变形加工。

② 消除铸造、锻造、焊接产生的组织缺陷和组织偏析；改善钢的性能或为以后的热处理做准备。

③ 消除钢中的残余内应力，以防止变形和开裂。

④ 稳定尺寸。

在实际生产中，退火的种类有很多，按其物理性质的不同，可分为两大类：第一类是在临界温度（Ac1 或Ac3）以上的退火，又称为相变重结晶退火，包括完全退火、不完全退火、球化退火、扩散退火等；第二类是在临界温度以下的退火，包括再结晶退火、去应力退火等。

1. 完全退火

将亚共析钢加热到Ac3 以上，使其完全奥氏体化，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺，称为完全退火。

完全退火在加热过程中使钢的组织全部转变为奥氏体；在冷却过程中，奥氏体转变为细小而均匀的平衡组织。

完全退火的目的：细化晶粒，改善机械性能或为淬火做好准备；消除锻、轧产生的应力。加热温度：对碳钢，加热温度为T＝Ac3+（30～50） °C；对合金钢，为T＝Ac3+（30～70） °C。冷却方法：理论要求随炉冷至500 °C 以下出炉，生产中300 °C 以下出炉。

检验：布氏硬度计（HB）。

适用范围：主要适用于亚共析钢成分的碳钢和合金钢铸件、锻件和轧件。

2. 不完全退火

将钢加热到Ac1～Accm（或Ac3）之间温度，达到不完全奥氏体，随之缓慢冷却的热处理工艺，称为不完全退火。

不完全退火的目的：细化组织，消除内应力，降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能。

加热温度：Ac1 以上20～50 °C。

保温时间、冷却方法、检验都与完全退火相同。

适用范围：主要适用于共析钢、过共析钢和亚共析钢成分的中、高碳钢和低合金钢锻件。

3. 等温退火

将钢加热到Ac3 以上，使其完全奥氏体化，保温一定时间，然后较快地冷却到略低于Ar1的温度区（珠光体转变温度区）进行等温，使奥氏体转变成珠光体退火组织，然后空冷下来的热处理工艺，称为等温退火。

等温退火的加热时间、保温时间与完全退火一样。

等温温度：一般为该钢种Ar1 以下20～30 °C，在生产中通常为600～680 °C。

等温时间：一般碳钢取1～2 h，合金钢取3～4 h。

冷却速度：任意速度冷却，一般空冷。(www.daowen.com)

等温退火的优点如下：

① 缩短了周期，可比普通退火缩短4～7 h。

② 内部组织和机械性能比较均匀。

4. 球化退火

将钢加热到Ac1 以上，保温适当时间后缓慢冷却，使钢中的碳化物成为球状珠光体的热处理工艺，称为球化退火。

球化退火的目的：使共析钢或过共析钢中的渗碳体球化，从而降低硬度，改善切削加工性能；为淬火做准备。

加热温度：只能是该钢的Ac1 以上10～20 °C；

保温时间：与完全退火一样。

适用范围：主要适用于含碳量高于0.6%的各种高碳工具钢、模具钢、轴承钢等。

5. 低温退火

将钢加热到Ac1 以下（一般温度为500～600 °C），保温一定时间（一般为1～2 h），以使其软化的热处理工艺，称为低温退火。

低温退火不发生组织转变，因此它常用于消除铸件、锻件、焊接件的残余力，以使其定型和防止开裂。

低温退火的目的是使钢软化，以便于切削加工和冷却变形。

6. 再结晶退火

将经过冷变形加工的工件加热到一定温度，保温一定时间后缓慢冷却（可采用炉冷或空冷），使其形成新的晶粒而不发生相变，这种热处理工艺称为再结晶退火。

再结晶退火的目的：消除冷变形引起的冷作硬化，恢复材料塑性以便进一步的塑性加工；或者是保证一定的使用性能。

加热温度：碳钢加热一般为650～700 °C。

保温时间：保温10～60 min。

7. 扩散退火

扩散退火又称为均匀化退火，它是将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。

扩散退火的目的：消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的结晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。

加热温度：为使各元素在奥氏体中充分扩散，扩散退火加热温度很高，通常为Ac3 或Accm以上150～300 °C，具体加热温度视偏析程度和钢种而定。碳钢一般为1 100～1 200 °C，合金钢一般为1 200～1 300 °C。

保温时间：10～20 h。

冷却方法：炉冷。