Normalizavimo procese plienas tolygiai kaitinamas iki temperatūros, dėl kurios visiškai virsta austenitu. Plienas tokioje temperatūroje laikomas pakankamai ilgai, kad susidarytų vienoda struktūra per visą jo masę. Tada leidžiama vienodai atvėsti ramiame ore. Aušinimas oru užtikrina greitesnį aušinimo greitį, palyginti su krosnies aušinimo greičiu. Dėl to normalizavimo aušinimo laikas labai sumažėja, palyginti su atkaitinimu.
Normalizuojantis vienodo įkaitimo laikas paprastai yra 1 valanda 25 mm ruošinio storiui, bet ne mažiau kaip 2 valandos esant vienodai šilumos temperatūrai. Ruošinio kokybė gali turėti didelės įtakos aušinimo greičiui, taigi ir galutinei mikrostruktūrai. Ploni ruošiniai greičiau atvėsta, todėl normalizavus yra kietesni nei storesni ruošiniai. Tai priešingai nei atkaitinimo atveju, kai ploni ir stori ruošiniai yra vienodai kieti po krosnies aušinimo.
Mažai anglies dioksido kiekio plienams normalizuoti nereikia. Tačiau jei šie plienai yra normalizuoti, žalingo poveikio nėra. Jei liejinių sienelių storis ir skerspjūvio matmenys yra vienodi, jie dažniausiai atkaitinami, o ne normalizuojami. Kiti liejiniai, ypač sudėtingų formų arba tarpusavyje sujungtų plonasienių ir storasienių dalių, yra linkę į didelius liekamuosius įtempius ir gali būti naudingi normalizuojant. Normalizuojant gaunama mikrostruktūra priklauso nuo liejimo sudėties ir aušinimo greičio.
Plieno normalizavimas dažniausiai vertinamas terminiu ir mikrostruktūriniu požiūriu. Šiluminiu požiūriu normalizavimo procesas susideda iš austenitizacijos ir vėlesnio santykinai lėto aušinimo. Mikrostruktūros požiūriu mikrostruktūros sritis, kurioje yra apie 0,80 % anglies, yra perlitas, o mažai anglies turinti sritis yra feritas.
Normalizavimas paprastai atliekamas vienu iš toliau nurodytų tikslų.
Grūdelių struktūros keitimas ir (arba) tobulinimas ir stambiagrūdžių grūdelių struktūros, gautos ankstesnių apdirbimo operacijų (pvz., valcavimo, kalimo ir pan.) metu, pašalinimas.
Modifikuokite ir pagerinkite liejimo dendrito struktūrą ir sumažinkite segregaciją homogenizuodami mikrostruktūrą.
Sukuria vienalytę mikrostruktūrą ir įgyja norimą mikrostruktūrą bei mechanines savybes.
Pagerinkite švelnaus plieno apdirbamumą
Pagerina matmenų stabilumą
Sumažina juostų susidarymą
Pagerina lankstumą ir tvirtumą
Suteikia nuoseklesnį atsaką grūdinant arba kietinant korpusą.
Pašalina makrostruktūras, atsiradusias netaisyklingo liejimo ar suvirinimo būdu
Smulkiagrūdis perlitas yra kietesnis nei stambiagrūdis perlitas. Normalizavimas suteikia plieno ruošiniams kietumą ir stiprumą. Be to, normalizavimas padeda sumažinti vidinius įtempius, atsirandančius dėl tokių operacijų kaip kalimas, liejimas, apdirbimas, formavimas ar suvirinimas. Normalizavimas taip pat pagerina mikrostruktūros vienodumą ir atsaką į terminį apdorojimą, pavyzdžiui, atkaitinimą ar grūdinimą, ir padidina stabilumą, suteikdamas „šiluminę atmintį“ tolesniems žemesnės temperatūros procesams. Ruošiniai, kuriems reikalingas maksimalus kietumas, ir ruošiniai, kuriems daromas smūgis, dažnai normalizuojami. Kai dideli skerspjūviai normalizuojami, jie taip pat grūdinami, kad dar labiau sumažintų įtempius ir griežčiau kontroliuotų mechanines savybes.
Normalizavimas pašalina vidinius įtempimus, deformacijas ir pagerina mechanines plieno savybes, pvz., padidina jo kietumą ir apdirbamumą. Taip pat gaunamas geresnis lankstumas, nepažeidžiant kietumo ir stiprumo.
