熱軋無縫鋼管的球化退火是為了獲得鐵素體基體上均勻分布著細、小、勻、圓的碳化物顆粒的組織，為以后的冷加工及終的淬回火作組織準備。傳統的球化退火工藝是在略高于Ac1的溫度(如GCr15為780～810℃)保溫后隨爐緩慢冷卻(25℃/h)至650℃以下出爐空冷。 該工藝熱處理時間長(20h以上)，且退火后碳化物的顆粒不均勻，影響以后的冷加工及終的淬回火組織和性能。 之后，根據過冷奧氏體的轉變特點，開發等溫球化退火工藝：在加熱后快冷至Ar1以下某一溫度范圍內(690～720℃)進行等溫，在等溫過程中完成奧氏體向鐵素體和碳化物的轉變，轉變完成后可直接出爐空冷。該工藝的優點是節省熱處理時間(整個工藝約12～18h)處理后的熱軋無縫鋼管組織中碳化物細小均勻。 另一種節省時間的工藝是重復球化退火： 次加熱到810℃后冷卻至650℃，再加熱到790℃后冷卻到650℃出爐空冷。該工藝雖可節省一定的時間，但工藝操作較繁瑣。