Le processus de normalisation de l'acier diffère du processus de recuit de l'acier en termes de température de chauffage et de vitesse de refroidissement. Au cours du processus de normalisation, l’acier est chauffé à une température beaucoup plus élevée, puis retiré du four pour être refroidi à l’air. Par rapport au recuit, la température de chauffage est plus basse et la vitesse de refroidissement dans le four est beaucoup plus faible. En raison du taux de refroidissement plus rapide lors de la normalisation, l'acier a une résistance et une dureté plus élevées que l'acier recuit.
Il n'y a pas de différence significative entre le recuit et la normalisation sur la ductilité de l'acier doux. La résistance à la traction et la limite d'élasticité des aciers normalisés sont supérieures à celles des aciers recuits, sauf dans le cas des aciers doux.
Comme dans le cas du recuit, la normalisation conduit également à la formation de ferrite, de carburite et de perlite lamellaire. Cependant, lors de la normalisation, la transformation austénitique se produit à une température beaucoup plus basse que le recuit en raison de la vitesse de refroidissement plus élevée. De ce fait, la perlite produite par la transformation est plus fine et la distance intercouche entre deux plaques de carburite voisines est plus petite.
La principale différence entre les pièces entièrement recuites et les pièces normalisées est que la douceur (et l'usinabilité) d'une pièce entièrement recuite est uniforme dans toute la pièce car la pièce entière est exposée à un refroidissement contrôlé du four. Avec les pièces standardisées, le refroidissement n'est pas uniforme, en fonction de la géométrie de la pièce, ce qui entraîne des propriétés matérielles non uniformes dans l'ensemble de la pièce.
La normalisation élimine les contraintes internes causées par le travail à froid et la croissance des grains est limitée par la vitesse de refroidissement relativement élevée, de sorte que les propriétés mécaniques (résistance et dureté) de l'acier normalisé sont supérieures à celles de l'acier recuit.
La qualité de surface usinée des pièces normalisées est également supérieure à celle des pièces recuites. Cet effet est dû à la ductilité accrue de l’acier recuit, qui favorise la formation de déchirures dans la surface usinée.
