Plieno normalizavimo procesas skiriasi nuo plieno atkaitinimo proceso šildymo temperatūra ir aušinimo greičiu. Normalizavimo procese plienas kaitinamas iki daug aukštesnės temperatūros, o po to išimamas iš krosnies aušinti oru. Palyginti su atkaitinimu, šildymo temperatūra yra žemesnė, o aušinimo greitis krosnyje yra daug mažesnis. Dėl greitesnio aušinimo greičio normalizuojant plienas turi didesnį stiprumą ir kietumą, palyginti su atkaitintu plienu.
Nėra reikšmingo skirtumo tarp atkaitinimo ir švelnaus plieno plastiškumo normalizavimo. Normalizuoto plieno tempiamasis stipris ir takumo riba yra aukštesni nei atkaitinto plieno, išskyrus švelnųjį plieną.
Kaip ir atkaitinimo atveju, normalizuojant taip pat susidaro feritas, karburitas ir lamelinis perlitas. Tačiau normalizuojant austenito transformacija vyksta daug žemesnėje temperatūroje, palyginti su atkaitinimu dėl didesnio aušinimo greičio. Dėl to transformacijos produktas perlitas yra smulkesnis, o tarpsluoksnių atstumas tarp dviejų gretimų karburito plokščių yra mažesnis.
Pagrindinis skirtumas tarp visiškai atkaitintų ir normalizuotų dalių yra tas, kad visiškai atkaitintos dalies minkštumas (ir apdirbamumas) yra vienodas visoje dalyje, nes visa dalis yra veikiama kontroliuojamo krosnies aušinimo. Naudojant standartizuotas dalis, aušinimas nėra vienodas, priklausomai nuo detalės geometrijos, todėl visoje dalyje medžiagos savybės yra nevienodos.
Normalizuojant pašalinami vidiniai įtempiai, atsirandantys dėl šalto apdirbimo, o grūdelių augimą riboja gana didelis aušinimo greitis, todėl normalizuoto plieno mechaninės savybės (stiprumas ir kietumas) yra pranašesnės už atkaitinto plieno.
Normalizuotų dalių apdirbto paviršiaus kokybė taip pat yra pranašesnė už atkaitintų dalių. Šį poveikį sukelia padidėjęs atkaitinto plieno lankstumas, dėl kurio apdirbtame paviršiuje susidaro plyšimai.
