①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。
②软化工件以便进行切削加工。
③细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。
④为终热处理（淬火、回火）作好组织准备。
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轧制钢球及锻钢球的密度可达7.8g/cm3,铸钢球则只能达7.5g/cm3，铸铁球更低，只7~7.1g/cm3。钢球金相组织的影响，氏体、奥氏体、贝氏体、铁素体等不同晶体结构下密度也不相同，对结晶细度也有影响。密度对生产率的影响也是不可忽视的，同是Φ1mm钢球,不同球种的会相差2~4g。云南某地金矿,使用锻钢球时虽耗量高一些，但生产率也高，换为某种球后，球耗是降了，但生产率也下降1%~15%，只得放弃球的使用，仍然使用锻钢球。
常用的退火工艺有：①完全退火。用以
细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。
②球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。
③等温退火。用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体不稳定的温度，保温适当时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。
④再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。
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对于冷轧不锈钢带的淬火既可作为中间热处理，又可以作为终热处理。作为终热处理时，加热温度应在11～115℃温度范围内。退火，氏体、铁素体和氏体一铁素体冷轧不锈钢卷均需进行退火。退火是在空气或保护气体的电热或煤气罩式炉内进行的。铁素体钢、氏体钢的退火温度为75～9℃。然后进行炉冷或空冷。冷处理，为了使氏体钢、铁素体一氏体钢、奥氏体一氏体钢限度地强化，需进行冷处理。
⑤石墨化退火。用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到950℃左右 ，保温一定时间后适当冷却 ，使渗碳体分解形成团絮状石墨。
⑥扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下 ，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。⑦去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消除内应力。
