退火是将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后适宜速度冷却的热处理工艺。退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体;共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。总之退火组织是接近平衡状态的组织。
•退火的目的
①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。
②细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
③消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。
•退火工艺的种类
在生产中，退火工艺应用很广泛。根据工件要求退火的目的不同，退火的工艺规范有多种，常用的有以下7种
①均匀化退火(扩散退火)
均匀化退火是为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分的偏析和组织的不均匀性，将其加热到高温，长时间保持，然后进行缓慢冷却，以化学成分和组织均匀化为目的的退火工艺。
②完全退火
完全退火又称为重结晶退火，是将铁碳合金完全奥氏体化，随之缓慢冷却，获得接近平衡状态组织的退火工艺。
完全退火主要用于亚共析钢，一般是中碳钢及低、中碳合金结构钢锻件、铸件及热轧型材，有时也用于它们的焊接构件。完全退火不适用于过共析钢，因为过共析钢完全退火需加热到ACM以上，在缓慢冷却时，渗碳体会沿奥氏体晶界析出，呈网状分布，导致材料脆性增大，给最终热处理留下隐患。
完全退火的加热温度碳钢一般为AC3+(30～50℃);合金钢为AC3+(500～70℃);保温时间则要依据钢材的种类、工件的尺寸、装炉量、所选用的设备型号等多种因素确定。为了保证过冷奥氏体完全进行珠光体转变，完全退火的冷却必须是缓慢的，随炉冷却到500℃左右出炉空冷。
③不完全退火
不完全退火是将铁碳合金加热到AC1～AC3之间温度，达到不完全奥氏体化，随之缓慢冷却的退火工艺。
不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等，其目的是细化组织和降低硬度，加热温度为AC1+(40～60)℃，保温后缓慢冷却。
④等温退火
等温退火是将钢件或毛坯件加热到高于AC3(或AC1)温度，保持适当时间后，较快地冷却到珠光体温度区间地某一温度并等温保持，使奥氏体转变为珠光体型组织，然后在空气中冷却的退火工艺。
等温退火工艺应用于中碳合金钢和低合金钢，其目的是细化组织和降低硬度。
⑤球化退火
球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。将钢加热到AC1以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。
⑥再结晶退火(中间退火)
再结晶退火是经冷形变后的金属加热到再结晶温度以上，保持适当时间，使形变晶粒重新结晶成均匀的等轴晶粒，以消除形变强化和残余应力的热处理工艺。
⑦去应力退火
去应力退火是为了消除由于塑性形变加工、焊接等而造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火工艺。
球化退火的具体工艺
①普通球化退火，缓冷适用于多数钢种，尤其是装炉量大时，操作比较方便，但生产周期长;
②等温球化退火，适用于多数钢种，特别是难于球化的钢以及球化质量要求高的钢;其生产周期比普通球化退火短，不过需要有能够控制共析转变前冷却速率的炉子;
③周期球化退火，适用于原始组织为片层状珠光体组织的钢，其生产周期也比普通球化退火短，不过在设备装炉量大的条件下，很难按控制要求改变温度，故在生产中未广泛采用;
④低温球化退火，适用于经过冷形变加工的钢以及淬火硬化过的钢(后者通常称为高温软化回火);
⑤形变球化退火，形变加工对球化有加速作用,将形变加工与球化结合起来,可缩短球化时间。它适用于冷、热形变成形的钢件和钢材(如带材)
再结晶退火工艺
应用于经过冷变形加工的金属及合金的一种退火方法。目的为使金属内部组织变为细小的等轴晶粒，消除形变硬化，恢复金属或合金的塑性和形变能力(回复和再结晶)。若欲保持金属或合金表面光亮，则可在可控气氛的炉中或真空炉中进行再结晶退火。
去除应力退火 铸、锻、焊件在冷却时由于各部位冷却速度不同而产生内应力，金属及合金在冷变形加工中以及工件在切削加工过程中也产生内应力。若内应力较大而未及时予以去除，常导致工件变形甚至形成裂纹。去除应力退火是将工件缓慢加热到较低温度(例如，灰口铸铁是500～550℃，钢是500～650℃)，保温一段时间,使金属内部发生弛豫，然后缓冷下来。应该指出,去除应力退火并不能将内应力完全去除，而只是部分去除，从而消除它的有害作用。
还有一些专用退火方法，如不锈耐酸钢稳定化退火;软磁合金磁场退火;硅钢片氢气退火;可锻铸铁可锻化退火等。
