將鋼加熱到高于或低于奧氏體化臨界點，保溫一段時間，然后緩慢冷卻(一般隨爐冷卻)，以獲得接近平衡組織的熱處理工藝稱為退火。根據鋼的成分、退火目的及不同要求，退火可分為完全退火、再結晶退火和低溫退火。

完全退火

這種退火主要用于含碳量低于0.8%的鋼材熱加工后及切削加工前，其目的在于消除組織缺陷、降低硬度、消除內應力，它的工藝過程是:將鋼件加熱到相變溫度以上30-50℃，并保溫一定時間后，隨爐緩慢冷卻至500℃以下。然后在空氣中冷卻。

完全退火時加熱到鋼材的相變臨界點以上30-50℃，一方面是因為加熱溫度必須超過上臨界點才能保證鋼件組織轉變?yōu)閵W氏體;另一方面，加熱溫度也不宜超過上臨界點太多，否則鋼材的晶粒就有互相合并的趨向，致使晶粒粗大，這會對力學性能帶來不利的影響。而保溫一定時間則是為了讓鋼件內部也達到足夠的溫度，且保證有足夠的時間使鋼件的組織充分轉化為奧氏體。但如保溫時間過長，就容易造成晶粒長大，所以保溫時間既不可太長，又不可太短。

經過保溫以后，鋼件組織已轉化為奧氏體，然后隨爐冷卻，其冷卻速度是很緩慢的，因此經過完全退火以后，鋼材呈平衡組織，其強度降低而塑性增大。

這種退火不能用于含碳量高于0.8%的鋼材，因含碳量高于0.8%的鋼材加熱到相變溫度以上爐冷，會形成新的網狀滲碳體，使鋼的性能變脆。