重结晶退火耐磨铸件于加热和冷却过程中各发生一次相变重结晶，故称为重结晶退火，常被简称退火。这种退火方法，相当普遍地应用于钢。钢的重结晶退火工艺是：缓慢加热到Ac1（共析钢或过共析钢）以上30~50℃，保持适当时间，然后缓慢冷却下来，通过加热过程中发生的珠光体（或者还有先共析的铁素体或渗碳体）转变为奥氏体（第一回合相变重结晶）以及冷却过程中发生的与此相反的第二回合相变重结晶，形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体（或者还有共析铁素体或渗碳体）。退火温度在Ac3以上（亚共析钢）使钢发生完全的重结晶者，称为完全退火，退火温度在Ac1与Ac3之间（亚共析钢）或Ac1与Acm之间（过共析钢），使钢发生部分的重结晶者，称为不完全退火。前者主要用于亚共析钢的铸件，以消除组织缺陷（如魏氏组织、带状组织等），使组织变细和变均匀，以提高钢件的塑性和韧性。后者主要用于中碳和高碳钢及低合金钢铸件，此外，退火温度在Ac1与Acm之间的过共析钢球退火，也是不完全退火。

球化退火将铸件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20~40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。