O tratamento térmico de normalização é muito popular no âmbito industrial e fundamental no controle das propriedades dos aços. Esta operação se inicia com o aquecimento da peça até uma temperatura acima da crítica, após manutenção por um certo tempo há um resfriamento lento, geralmente ao ar.
A microestrutura resultante da normalização é a perlita, podendo haver fração de fase proeutetóide, como a ferrita e a cementita. formada por lamelas alternadas das fases ferrita e cementita. Diferentemente da perlita que é obtida no tratamento térmico de recozimento, a perlita resultante da normalização possui grãos menores, recebendo o nome de perlita fina. A perlita fina possui maior resistência mecânica e menor ductilidade do que a perlita grosseira, possuindo resistência ao impacto semelhante.
Também há considerável redução no teor de fase proeutetóide (ferrita ou cementita) em comparação ao tratamento térmico de recozimento. Há também certa melhora na usinabilidade de um aço que passou por normalização, além de melhor controle das estruturas brutas de peças fundidas.
Estes grãos menores, ou refinados, não propícios para a formação de novas fases em tratamentos térmicos posteriores. Desta forma, a normalização antecede o tratamento térmico de têmpera nos aços, aumentando a homogeneidade da microestrutura após a têmpera.
Após processos de conformação plástica, tais como laminação e forjamento, os grãos metálicos se deformam, permanecendo no estado encruado. A fim de melhorar este aspecto microestrutural, também pode se realizar o tratamento de normalização, formando uma microestrutura de grãos refinados e mais dúcteis.
Limitações
Para alguns aços, há restrição na aplicação deste tratamento térmico. Alguns destes aços formam martensita no resfriamento ao ar, o que impossibilita a aplicação deste tratamento, já que se forma uma fase dura com pouco controle dos grãos. Já outros aços tendem a formar a fase bainita, o que também é uma microestrutura indesejada neste tratamento térmico.
