高铬球淬火时钢被加热到一定的温度并保持在这个温度，然后慢慢冷却到室温。退火包括完全退火、球化退火和消除应力退火。其目的是降低钢的硬度，消除钢中的不均匀组织和内应力。
将钢加热到七百五十度，保温一段时间，缓慢冷却到五百度，在空气中冷却称为球化退火，用于高碳钢。消除应力退火也称为低温退火。钢加热到500-600度一段时间，用炉缓慢冷却到三百度以下，然后在室温下冷却。
在退火过程中，组织不发生变化，主要是消除了金属的内应力，正火与退火工艺的主要区别在于正火冷却速度稍快，因此正火热处理的生产周期较短。因此，当退火正火能满足零件性能要求时，应尽量选择正火。
淬火、退火和正火的主要区别在于冷却速度快，目的是获得马氏体组织。马氏体是钢淬火后的一种不平衡组织。硬度高，但塑性和韧性较差。马氏体硬度随碳含量的增加而增加。淬火后的钢制件不能直接使用，只能在回火后使用。
