Normalleştirme tavı ile yapıdaki homojensizlik giderilir ve daha ince taneli yapıya ulaşılır. Bunun için, ötektoid altı çeliklerde, A3 sıcaklığının 30…50°C üzerine kadar ısıtmak ve biraz beklemeden sonra, γ⇒α dönüşmesi gecikecek şekilde soğutmak gerekir. Parçaların sakin havada soğutulması yeterlidir.

İnce parçalarda, yaklaşık 550…600°C sıcaklıklarındaki tuz banyolarında ani soğutmak suretiyle, yüksek dayanımlı ve şekillendirme kabiliyeti olan çok ince lamelli perlitik yapı elde edilir. Bu yöntem, patentleme olarakta tanımlanır ve tel imalâtında kullanılır. Ayrıca, çok düşük karbonlu çeliklerde talaşlı şekillendirmeyi iyileştirmek için, aynı yöntem perlitleştirme tavı olarak yararlanılır.

Normalizasyon ısıl işlemi daha çok, yarı mamullerde ve yüksek sıcaklıkta dövülmüş, haddelenmiş ya da kaynak dikişinin çevresi gibi farklı ısı etkisi altında kalmış parçada, kaba taneli yapıyı ince taneli hale getirmek için ya da çelik döküm gibi malzemelerde uygulanır. Ayrıca, dökümden sonra yavaş soğutmadan dolayı meydana gelmiş, kaba dendiritik yapının (Şekil 4.1-4.2) düzenlenmesi mümkündür. Düşük karbonlu çeliklerde de, normalleştirme tavlamasıyla, kristal segragasyonlarının sebep olduğu dizisel yapı da kısmen giderilebilir.

Otektoid üstü çeliklerde, tam ostenitik faza kadar ısıtılma bu çeliklerde nadiren uygulanır. Gerekli olan ostenitlestirme sıcaklığı, Acm sıcaklığının üzerinde olduğundan çok fazla tane kabalaşması olur ve soğumada da tane sınırında sekonder sementit ağ yapısı oluşur. Buna karşın, A1 sıcaklığının üzerinde ostenitleştirme ile perlit tanelerinin yeniden düzenlenmesi ve inceltilmesi mümkündür. Yüksek alaşımlı çeliklerde normalleştirme tavlaması yaygın olarak kullanılmamaktadır.