均匀化退火是将钢加热到略低于固相线温度（Ac3或Accm以上150-300℃），长时间保温（10-15h），然后随炉冷却，以使钢的化学成分和组织均匀化。均匀化退火能耗高，易使晶粒粗大。为细化晶粒，均匀化退火后应进行完全退火或正火。这种工艺主要用于质量要求高的合金钢铸锭、铸件或锻坯。