טיפול נורמליזציה נועד לתת פלדות מיקרו-מבנה אחיד מעודן גרעינים במטרה למקסם את התכונות המכניות של הפלדה.
לאחר עיבודים כגון שיחול, ערגול, יציקה, מתקבל מיקרו-מבנה לא אחיד, בכיווניות מסוימת עם גרעינים גדולים ובמבנים לא רצויים. לשינויים אלו השפעות שליליות על התכונות המכניות ויכולת העיבוד של החלק. באמצעות נורמליזציה, מקבלת הפלדה מבנה הומוגני מעודן גרעינים תוך שיפור תכונותיה המכניות ויכולת העיבוד.
טיפול נורמליזציה מתאים בעיקר לפלדות דלות פחמן ודלות מסגסגים שעברו עיבוד כגון חישול ערגול או יציקה. הקשיות המתקבלת לאחר טיפול הנורמליזציה תלויה בממדי הפלדה המטופלת ובקצב הקירור. מומלץ לבצע תהליך זה לחלקים לפני חיסום על ח”ג לא מעובד או על פריטים שעברו עבוד שבבי גס.
תהליך נורמליזציה של פלדה מתבצע באמצעות חימום הפלדה לטמפרטורה אוסטניטית והשהייתה בטמפרטורה זאת עד היווצרות גרעינים חדשים של אוסטניט על חשבון המבנה הישן. הגרעינים הנוצרים הם קטנים אחידים ללא כיווניות מסויימת. בתום ההשהיה, מתבצע קירור איטי באוויר לטמפ’ החדר. בהלך הקירור נוצרים גרעיני פריט חדשים. הגרעינים הנוצרים קטנים אחידים ללא כיווניות מסויימת. במקרים מסויימים יתבצע הטיפול באווירה מגינה או בתנור ואקום כדי למנוע חמצון או דה-קרבוניזציה.