轴承钢、工具钢球化退火的工艺方法:
球化退火工艺最常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火。普通球化退火是将钢加热到ac1以上20～30℃，保温适当时间，然后随炉缓慢冷却，冷到500℃左右出炉空冷。等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后，随炉冷却到略低于ar1的温度进行等温，等温时间为其加热保温时间的1.5倍。等温后随炉冷至500℃左右出炉空冷。和普通球化退火相比，等温球化退火不仅可缩短周期，而且可使球化组织均匀，并能严格地控制退火后的硬度。
球化退火的原理：
是依靠片状渗碳体的自发球化效果倾向和聚集长大，当片状珠光体在加热到ac1+（20～30）℃时，其中的渗碳体开始局部溶解，使一片渗碳体断开为若干细的点状渗碳体，弥散分布在奥氏体基体上，同时由于加热温度低和渗碳体不完全溶解，造成奥氏体成分极不均匀。在随后的缓冷过程中，以原有的细碳化物质点为核心，或由奥氏体的富碳区产生新的碳化物核心，形成均匀而细小的颗粒状碳化物。这些碳化物在缓冷过程中或等温过程中聚集长大，并向能量最低的状态转化为球状渗碳体。球化退火后的硬度在179～207hb
球化退火的适用范围：
球化退火主要适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。这些钢经轧制、锻造后空冷，所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难以切削加工，且在以后淬火过程中也容易变形和开裂。而经球化退火得到的是球状珠光体组织，其中的渗碳体呈球状颗粒，弥散分布在铁素体基体上，和片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件变形和开裂倾向小。另外对于一些需要改善冷塑性变形（如冲压、冷镦等）的亚共析钢有时也可采用球化退火。
球化退火加热温度为ac1+(20～40)℃或acm-(20～30)℃，保温后等温冷却或直接缓慢冷却。在球化退火时奥氏化是“不完全”的，只是片状珠光体转变成奥氏体，及少量过剩碳化物溶解。因此，它不可能消除网状碳化物，如过共析钢有网状碳化物存在，则在球化退火前须先进行正火，将其消除，才能保证球化退火正常进行。
球化退火主要的目的：
是希望藉由热处理使钢铁材料内部的层状或网状碳化物凝聚成为球状，使改善钢材之切削性能及加工塑性，特别是高碳的工具钢更是需要此种退火处理。
球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢（如制造刃具，量具，模具所用的钢种）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。 这种工艺有利于塑性加工和切削加工，还能提高机械韧性。尤其对于轴承钢、工具钢等钢种而言，如在淬火前实施球化退火，即可获得下列效果：
轴承钢:
淬火效果均一；
减少淬火变形；
提高淬火硬度；
改善工件切削性能；
提高耐磨性和抗点蚀性等轴承的性能。
工具钢:
淬火效果均一；
抑制淬裂、淬弯等现象；
提高耐磨性、刀刃锋利程度及使用寿命。
注：ac1是指铁碳合金相图中的共析线在加热时的温度位置；
ac1线又叫做共析线，是指含碳量在0.77%~2.11%的铁碳合金冷却到此线时，在727度恒温下发生共析转变，即a0.77%→f0.0218%+fe3c。
ac3是加热时铁素体转变为奥氏体的终了温度。