Normaliseerimisprotsessis kuumutatakse teras ühtlaselt temperatuurini, mille tulemuseks on täielik muutumine austeniidiks. Terast hoitakse sellel temperatuuril piisava aja jooksul, et moodustada ühtlane struktuur kogu selle massi ulatuses. Seejärel lastakse sellel ühtlaselt vaikses õhus jahtuda. Õhkjahutuse tulemuseks on suurem jahutuskiirus võrreldes ahju jahutuskiirusega. Selle tulemusena väheneb jahutusaeg normaliseerimiseks oluliselt võrreldes lõõmutamisega.
Normaliseeriv ühtlane kuumutusaeg on tavaliselt 1 tund 25 mm tooriku paksuse kohta, kuid mitte vähem kui 2 tundi ühtlasel kuumustemperatuuril. Töödeldava detaili kvaliteet võib oluliselt mõjutada jahutuskiirust ja seega ka lõplikku mikrostruktuuri. Õhukesed toorikud jahtuvad kiiremini ja on seetõttu pärast normaliseerimist kõvemad kui paksemad toorikud. See on vastupidine lõõmutamise korrale, kus õhukesed ja paksud toorikud on pärast ahju jahutamist võrdselt kõvad.
Madala süsinikusisaldusega terased ei vaja tavaliselt normaliseerimist. Kui aga need terased normaliseerida, ei ole kahjulikku mõju. Kui valandite seinapaksused ja ristlõike mõõtmed on ühtlased, on need tavaliselt pigem lõõmutatud kui normaliseeritud. Muud tüüpi valandid, eriti keerulise kujuga või omavahel ühendatud õhukese- ja paksuseinalised sektsioonid, on altid kõrgetele jääkpingetele ja neid saab normaliseerida. Normaliseerimisel saadav mikrostruktuur sõltub valandi koostisest ja jahutuskiirusest.
Teraste normaliseerimist käsitletakse tavaliselt termilisest ja mikrostruktuurilisest aspektist. Termilisest vaatepunktist koosneb normaliseerimisprotsess austenitiseerimisest ja sellele järgnevast suhteliselt aeglasest jahutamisest. Mikrostruktuuri seisukohalt on umbes 0,80% süsinikku sisaldav mikrostruktuuri piirkond perliit, madala süsinikusisaldusega piirkond aga ferriit.
Normaliseerimine toimub tavaliselt ühel järgmistest eesmärkidest.
Terastruktuuri muutmine ja/või viimistlemine ning eelnevate töötlemisoperatsioonide (nt valtsimine, sepistamine jne) käigus saadud jämedateralise struktuuri elimineerimine.
Muutke ja parandage valudendriidi struktuuri ning vähendage segregatsiooni mikrostruktuuri homogeniseerimise teel.
Toodab homogeense mikrostruktuuri ning saavutab soovitud mikrostruktuuri ja mehaanilised omadused.
Parandage pehme terase töödeldavust
Parandab mõõtmete stabiilsust
Vähendab triibutust
Parandab elastsust ja tugevust
Pakub järjepidevama reaktsiooni kõvenemisel või korpuse kõvenemisel.
Eemaldab ebakorrapärase vormimise või keevitamise teel tekkinud makrostruktuurid
Peeneteraline perliit on sitkem kui jämedateraline perliit. Normaliseerimine annab terasest töödeldavatele detailidele kõvaduse ja tugevuse. Lisaks aitab normaliseerimine vähendada sisepingeid, mis on põhjustatud sellistest toimingutest nagu sepistamine, valamine, mehaaniline töötlemine, vormimine või keevitamine. Normaliseerimine parandab ka mikrostruktuuri ühtsust ja reageerimist kuumtöötlusele, nagu lõõmutamine või kõvenemine, ning suurendab stabiilsust, andes edasi "termilise mälu" järgnevate madalama temperatuuriga protsesside jaoks. Maksimaalset sitkust nõudvad ja löögile alluvad toorikud normaliseeritakse sageli. Kui suured ristlõiked normaliseeritakse, karastatakse neid ka pingete edasiseks vähendamiseks ja mehaaniliste omaduste täpsemaks kontrollimiseks.
Normaliseerimine eemaldab sisepinged, pinged ja parandab terase mehaanilisi omadusi, näiteks suurendab selle sitkust ja töödeldavust. Parem elastsus saavutatakse ka kõvadust ja tugevust mõjutamata.
