等温退火是将钢件或毛坯件加热到高于临界相变点AC3（或AC1）温度，保持适当时间后，较快地冷却到珠光体温度区间的某一温度并等温保持，使奥氏体转变为珠光体型组织，然后在空气中冷却的退火工艺。等温退火工艺应用于中碳合金钢和低合金钢，其目的是细化组织和降低硬度。亚共析钢加热温度为临界相变点AC3+(30~50)℃，过共析钢加热温度为临界相变点AC3+(20~40)℃，保持一定时间，随炉冷至稍低于临界相变点Ar3温度进行等温转变，然后出炉空冷。等温退火组织与硬度比完全退火更为均匀。