去應力退火又稱低溫退火，這種退火主要用來消除鑄件、鍛件、焊接件、熱軋件、冷拉件等的殘余應力。如果這些應力不予消除，將會引起鋼件在一定時間以后，或在隨后的切削加工過程中產生變形或裂紋。

去應力退火的加熱溫度低于相變溫度A1，因此，在整個熱處理過程中不發生組織轉變。內應力主要是通過工件在保溫和緩冷過程中消除的。為了使工件內應力消除得更徹底，在加熱時應控制加熱溫度。一般是低溫進爐，然后以100℃/h左右的加熱速度加熱到規定溫度。焊接件的加熱溫度應略高于600℃。保溫時間視情況而定，通常為2～4h。鑄件去應力退火的保溫時間取上限，冷卻速度控制在20~50℃/h，冷至300℃以下才能出爐空冷。