常用的退火又可分为完全退火、再结晶退火和消除应力退火。完全退火是将铁碳合金完全奥氏体化(加热到Ac3以上20~30℃)然后缓慢冷却,以获得接近平衡组织的工艺过程。完全退火适用于处理亚共析钢、中合金钢,目的是改善钢铸件或热轧型材的机械性能。由于加热温度超过上临界点,使组织完全重结晶,可达到细化晶粒、均匀组织、降低硬度、充分消除内应力等目的。
再结晶退火是将变形后的金属加热到再结晶温度以上(6600℃~Ac3之之间),保持适当时间,使被冷加工拉长了的和破碎了的晶粒重新成核和长大成正常晶粒,成为没有内应力的新的稳定组织,使钢的物理机械性能基本上都能得到恢复。对于连续多次冷加工的钢材,因随加工道次的增加、硬度不断升高,塑性不断下降,必须在两次加工中间安排一次再结晶退火、使其软化,以便钢材能进一步加工。这种退火又称为软化退火或中间退火。
消除应力退火是为了除去由于塑性变形加工、焊接等原因造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的热处理工艺,消除应力退火的加热温度低于钢的再结晶温度。