完全退火需要的時間很長，尤其是過冷奧氏體比較穩定的合金鋼更是如此。如果將奧氏體化后的鋼以較快的冷速冷卻至稍低于Ar1的溫度等溫，使奧氏體變為珠光體，再空冷至室溫，則可大大縮短退火時間，這種退火方法叫做等溫退火。等溫退火適用于高碳鋼、合金工具鋼和高合金鋼，它不但可以達到和完全退火相同的目的，而且有利于鋼件獲得均勻的組織和性能。但是對于大截面鋼件和大批量爐料，卻難以保證工件達到等溫溫度，故不宜采用等溫退火。

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