球化退火處理是一種藉由熱處理使鋼鐵材料內部的層狀或網狀碳化物凝聚成為球狀為目的，使改善鋼材之切削性能及加工塑性，特別是高碳的工具鋼更是需要此種退火處理。
種類
常見的
球化退火處理包括：（1）在鋼材A1溫度的上方、下方反覆加熱、冷卻數次，使A1變態所析出的雪明碳鐵，繼續附著成長在上述球化的
碳化物上；（2）加熱至鋼材A3或Acm溫度上方，始碳化物完全固溶於沃斯田體后急冷，再依上述方法進行
球化處理。使碳化物球化，尚可增加鋼材的淬火后韌性、防止淬裂，亦可改善鋼材的淬火回火后機械性質、提高鋼材的使用壽命。