等溫退火是完全退火和不完全退火的一種開展。完全退火多用于亞共析鋼，其工藝特點是將鋼加熱至Ac3以上30~50℃，使之完全奧氏體化，然后隨真空退火爐緩慢冷卻，取得接近平衡的安排。不完全退火也常用于亞共析鋼，它與完全退火的不同之處在于加熱溫度略高于Ac1，只要珠光體和一部分鐵素體改變為奧氏體。由于這時鋼沒有完全奧氏體化所以這種退火工藝稱為不完全退火。

　　真空退火爐的等溫退火與完全退火和不完全退火的區別在于，奧氏體化后不是隨爐冷卻而是冷至適當溫度保溫，使奧氏體在這個溫度下進行等溫改變，構成珠光體。這種工藝對于改善CCT圖中珠光體改變曲線十分偏右的鋼的切削加工功能十分適用。

　　這些鋼選用完全退火或不完全退火來取得珠光體安排是十分困難的，由于奧氏體化后有必要十分緩慢地冷卻才能在接連冷卻過程中完成珠光體改變，否則便于工作會構成馬氏體，使鋼變硬，無法進行切削加工。而這樣低的冷卻速度在實踐生產條件下卻是很難實現的。而且即使能夠設法實現，生產周期也顯得過長，極不經濟。

　　在大批量生產的條件下，還能夠選用一臺加熱爐使鋼奧氏體化，然后轉入另一臺等溫爐使奧氏體完成等溫改變的辦法來進步生產率和降低能耗。等溫退火還有一個長處，那就是等濁改變構成的安排比較均勻，不象接連冷卻改變那樣，在較高溫度下與低較溫度下構成不完全相同的安排。正因如此，現在有些工廠對于一般碳素鋼制品也常選用等溫退火。