V procese normalizácie sa oceľ rovnomerne zahrieva na teplotu, ktorá vedie k úplnej premene na austenit. Oceľ sa udržiava pri tejto teplote dostatočne dlhý čas, aby sa vytvorila jednotná štruktúra v celej svojej hmote. Potom sa nechá rovnomerne vychladnúť na nehybnom vzduchu. Chladenie vzduchom má za následok rýchlejšiu rýchlosť ochladzovania v porovnaní s rýchlosťou ochladzovania pece. V dôsledku toho sa čas chladenia na normalizáciu výrazne skráti v porovnaní s žíhaním.
Normalizačný čas rovnomerného ohrevu je zvyčajne 1 hodina na 25 mm hrúbky obrobku, ale nie menej ako 2 hodiny pri rovnomernej teplote tepla. Kvalita obrobku môže mať významný vplyv na rýchlosť ochladzovania a tým aj na výslednú mikroštruktúru. Tenké obrobky chladnú rýchlejšie, a preto sú po normalizácii tvrdšie ako hrubšie obrobky. To je v protiklade s prípadom žíhania, kde sú tenké a hrubé obrobky po ochladení pece rovnako tvrdé.
Nízkouhlíkové ocele normálne nevyžadujú normalizáciu. Ak sú však tieto ocele normalizované, nedochádza k žiadnym škodlivým účinkom. Ak majú odliatky jednotnú hrúbku steny a rozmery prierezu, sú zvyčajne skôr žíhané ako normalizované. Iné typy odliatkov, najmä tie so zložitými tvarmi alebo vzájomne prepojenými tenkostennými a hrubostennými časťami, sú náchylné na vysoké úrovne zvyškového napätia a môžu mať prospech z normalizačného spracovania. Mikroštruktúra získaná normalizáciou závisí od zloženia odliatku a rýchlosti ochladzovania.
Normalizácia ocelí sa zvyčajne uvažuje z tepelného a mikroštrukturálneho hľadiska. Z tepelného hľadiska normalizačný proces pozostáva z austenitizácie a následného relatívne pomalého chladenia. Z hľadiska mikroštruktúry je oblasť mikroštruktúry obsahujúca približne 0,80 % uhlíka perlit, zatiaľ čo oblasť s nízkym obsahom uhlíka je ferit.
Normalizácia sa zvyčajne vykonáva na jeden z nasledujúcich účelov.
Zmena a/alebo zjemnenie štruktúry zŕn a odstránenie hrubozrnnej štruktúry získanej počas predchádzajúcich operácií obrábania (napr. valcovanie, kovanie atď.).
Upravte a vylepšite štruktúru odlievaného dendritu a znížte segregáciu homogenizáciou mikroštruktúry.
Vytvára homogénnu mikroštruktúru a získava požadovanú mikroštruktúru a mechanické vlastnosti.
Zlepšite obrobiteľnosť mäkkej ocele
Zlepšuje rozmerovú stabilitu
Znižuje pruhovanie
Zlepšuje ťažnosť a húževnatosť
Poskytuje konzistentnejšiu odozvu pri kalení alebo cementovaní.
Odstraňuje makroštruktúry vytvorené nepravidelným lisovaním alebo zváraním
Jemnozrnný perlit je tvrdší ako hrubozrnný perlit. Normalizácia dodáva oceľovým obrobkom tvrdosť a pevnosť. Okrem toho normalizácia pomáha znižovať vnútorné napätia spôsobené operáciami, ako je kovanie, odlievanie, obrábanie, tvárnenie alebo zváranie. Normalizácia tiež zlepšuje mikroštrukturálnu jednotnosť a odozvu na tepelné spracovanie, ako je žíhanie alebo kalenie, a zvyšuje stabilitu tým, že dodáva "tepelnú pamäť" pre následné procesy pri nižších teplotách. Obrobky vyžadujúce maximálnu húževnatosť a obrobky vystavené nárazom sa často normalizujú. Keď sú veľké prierezy normalizované, sú tiež temperované, aby sa ďalej znížilo napätie a presnejšie sa kontrolovali mechanické vlastnosti.
Normalizácia odstraňuje vnútorné napätia, deformácie a zlepšuje mechanické vlastnosti ocele, ako je zvýšenie jej húževnatosti a obrobiteľnosti. Získa sa tiež lepšia ťažnosť bez ovplyvnenia tvrdosti a pevnosti.
