工艺：将钢加热至AC1~AC3（亚共析钢）或AC1~ACCM（过共析钢），保温后缓慢冷却，以获得接近平衡结构的热处理工艺。

主要用于获得过共析钢的球状珠光体组织，以消除内应力，降低硬度，提高可加工性。球化退火是一种不完全退火。

将钢中的碳化物球化以获得粒状珠光体的热处理工艺。

工艺：加热至AC1以上20~30℃时，保温时间不宜过长，一般为2~4H。冷却方法通常为炉内冷却，或在AR1以下约20℃下长时间等温。

主要用于共析钢和过共析钢，如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。过共析钢经轧制和锻造后的空冷组织为层状珠光体和网状渗碳体。这种组织硬而脆，不仅难以切割，而且在后期淬火过程中容易变形和开裂。通过球化退火获得球状珠光体。在球形珠光体中，渗碳体是分散在铁素体基体上的球形细颗粒。与片状珠光体相比，球形珠光体不仅硬度低，便于切割，而且奥氏体晶粒在淬火和加热过程中不易粗化，在冷却过程中变形和开裂的趋势很小。如果过共析钢中存在网状渗碳体，必须在球化退火前通过正火工艺消除，以保证正常的球化退火。

目的：降低硬度，使组织均匀化，提高机械加工性能，为淬火准备组织。球化退火工艺很多，主要包括：

a）重庆管件 一次球化退火工艺：将钢加热至AC1以上20~30℃适当时间，然后用炉缓慢冷却。退火前要求原始组织为细片状珠光体，不允许渗碳体网格。

b） 等温球化退火工艺：钢材加热保温后，冷却至略低于AR1的温度进行等温退火（一般低于AR1 10~30℃）。等温冷却后，炉体缓慢冷却至500℃左右，排风冷却。它具有周期短、球化组织均匀、质量易于控制等优点。

c） 往复球化退火工艺。