Il processo di normalizzazione dell'acciaio differisce dal processo di ricottura dell'acciaio in termini di temperatura di riscaldamento e velocità di raffreddamento. Nel processo di normalizzazione, l'acciaio viene riscaldato a una temperatura molto più elevata e quindi rimosso dal forno per il raffreddamento ad aria. Rispetto alla ricottura, la temperatura di riscaldamento è inferiore e la velocità di raffreddamento nel forno è molto inferiore. A causa della velocità di raffreddamento più rapida durante la normalizzazione, l'acciaio ha una resistenza e una durezza più elevate rispetto all'acciaio ricotto
Non vi è alcuna differenza significativa tra la ricottura e la normalizzazione sulla duttilità dell'acciaio dolce. La resistenza alla trazione e il limite di snervamento degli acciai normalizzati sono superiori a quelli degli acciai ricotti, tranne nel caso degli acciai dolci.
Come nel caso della ricottura, anche la normalizzazione porta alla formazione di ferrite, carburo e perlite lamellare. Tuttavia, nella normalizzazione, la trasformazione dell'austenite avviene a una temperatura molto più bassa rispetto alla ricottura a causa della maggiore velocità di raffreddamento. Per questo motivo la perlite, il prodotto della trasformazione, è più fine e la distanza tra gli strati tra due piastre di carburo vicine è minore.
La differenza principale tra le parti completamente ricotte e quelle normalizzate è che la morbidezza (e la lavorabilità) di una parte completamente ricotta è uniforme in tutta la parte perché l'intera parte è esposta al raffreddamento controllato del forno. Con le parti standardizzate, il raffreddamento non è uniforme, a seconda della geometria della parte, con conseguenti proprietà del materiale non uniformi in tutta la parte.
La normalizzazione elimina le tensioni interne causate dalla lavorazione a freddo e la crescita del grano è limitata dalla velocità di raffreddamento relativamente elevata, quindi le proprietà meccaniche (resistenza e durezza) dell'acciaio normalizzato sono superiori a quelle dell'acciaio ricotto.
Anche la qualità della superficie lavorata dei pezzi normalizzati è superiore a quella dei pezzi ricotti. Questo effetto è causato dalla maggiore duttilità dell'acciaio ricotto, che favorisce la formazione di lacerazioni nella superficie lavorata.
