模具鋼完全退火的目的是：使模具鋼件軟化，以便于以后的機械加工或塑性變形加工；使模具鋼的晶粒細化和消除內應力以及為淬火準備適宜的組織。
為了達到上述目的，模具鋼完全退火的加熱溫度通常規定為高于AC3以上20~30℃。但模具鋼中含有強碳化物形成元素，如W、Cr、鉬和釩等，其奧氏體化溫度應適當地提高一些。這樣可是使它們所形成的碳化物能夠較快地融入奧氏體中。
模具鋼退火加熱保溫應有足夠的時間使奧氏體均勻化。保溫后的冷卻速度應根據所欲達到的目的來決定。一般模具鋼完全退火需時較長。為了縮短工藝過程的時間，保溫后可盡快地把鋼件聰退火加熱溫度降至稍低于下臨界溫度。此后，選用適當的冷卻速度緩冷，使其在珠光體轉變溫度范圍內轉變成符合要求的金相組織和性能。
亞共析鋼完全退火后所得正常組織為鐵素體和珠光體。但由于冷卻速度的不同，鐵素體和珠光體的形狀、分布以及數量（%）也不一樣。鋼中珠光體的百分數因冷卻速度不同而有差異，珠光體中的碳含量一般也不同。因為亞共析或共析鋼完全或不完全退貨后，碳絕大部分存在于珠光體中（鐵素體的碳含量在室溫時只有0.008%）。退火后珠光體多，珠光體的碳含量就低；珠光體少，其碳的含量就高。所以在金相檢驗時，應注意。除非經過良好的完全退火（接近平衡狀態）的鋼，否則不能只憑視場中珠光體的多少來與共析成分的鋼（完全退火后為100%的珠光體）比較，作出式樣含碳若干的判斷。
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