等溫退火是將鋼件或毛坯件加熱到高于臨界相變點AC3（或AC1）溫度，保持適當時間后，較快地冷卻到珠光體溫度區間的某一溫度并等溫保持，使奧氏體轉變為珠光體型組織，然后在空氣中冷卻的退火工藝。等溫退火工藝應用于中碳合金鋼和低合金鋼，其目的是細化組織和降低硬度。亞共析鋼加熱溫度為臨界相變點AC3+(30~50)℃，過共析鋼加熱溫度為臨界相變點AC3+(20~40)℃，保持一定時間，隨爐冷至稍低于臨界相變點Ar3溫度進行等溫轉變，然后出爐空冷。等溫退火組織與硬度比完全退火更為均勻。