退火是指將鍛件加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時間，然后級慢冷卻的熱處理工藝。

退火的實質(zhì)是將鋼加熱奧氏體化后進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變。退火后的組織，對亞共析鋼通常是鐵素體+片狀珠光體；而對共析鋼或過共析鋼則是粒狀珠光體。總之，退火組織是接近平衡狀態(tài)的組織。

退火的目的主要有以下幾點(diǎn)：降低鋼的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷變形加工。細(xì)化品粒，消除因鑄造、鍛造和焊接后引起的組織缺陷，均勻鋼的組織及成分，改善鋼的性能或為以后的熱處理作準(zhǔn)備。消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力，以防止變形和開裂。

常用的退火方法有完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火和均勻化退火等幾種。

1.完全退火：完全退火又稱重結(jié)晶退火，它是將鍛件加熱完全奧氏體化后緩慢冷卻，獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。

完全退火主要用于亞共析鋼，一般是中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛件、鑄件及熱軋型材，有時也用于它們的焊接構(gòu)件。完全退火不適用于過共析鋼，因為過共析鋼完全退火需加熱到以上，在緩慢冷卻時，滲碳體會沿奧氏體晶界析出，呈網(wǎng)狀分布，導(dǎo)致材料脆性增大，給最終熱處理留下隱患。

2.球化返火：為使鍛件中碳化物球狀化而進(jìn)行的退火工藝。即將鋼材加熱到AC1以上20~30℃，保溫一段時間，然后緩慢冷卻，得到在鐵素體的基體上均勻分布著球狀或顆粒狀碳化物的組織。

球化退火主要適用于共析鋼和過共析鋼，如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。這些鋼經(jīng)軋制、鍛造后空冷所得組織是片層狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體，這樣的組織硬而脆，不僅難以切削加工，而且以后淬火過程中也容易變形和開裂。而球化退火得到的是球狀珠光體組織，其中的滲碳體呈球形顆粒，彌散分布在鐵素體基體上。和片狀珠光體相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加熱時，奧氏體晶粒不易粗大，冷卻時鍛件變形和開裂傾向小。另外，對于一些需要改善冷塑性變形（如沖壓、冷鐓等）的亞共析鋼有時也可采用球化退火。

由于球化退火只是加熱到略高于AC1的溫度，其奧氏體化是“不完全”的，只是片狀珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體，及少量過剩碳化物溶解。因此，它不可能消除網(wǎng)狀碳化物。如過共析鋼有網(wǎng)狀碳化物存在，則必須在球化退火前先進(jìn)行正火，將其消除，這樣才能保證球化退火正常進(jìn)行。

3.去應(yīng)力退火：為去除鍛件塑性變形加工、切削加工或焊接造成的內(nèi)應(yīng)力及鑄件內(nèi)存在的殘留應(yīng)力而進(jìn)行的退火。

鍛件中存在的內(nèi)應(yīng)力十分有害，如不及時消除，將使鍛件在加工及使用過程中發(fā)生變形，影響鍛件精度。此外，內(nèi)應(yīng)力與外加載荷疊加在一起還會引起材料發(fā)生意外的斷裂。因此，鍛造、鑄造、焊接以及切削加工后的鍛件應(yīng)采用去應(yīng)力退火，以消除加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。