Нормалізація — це термічна обробка, яка полягає в нагріві сталі вище критичних точок, видержці і наступному охолодженні на повітрі. При цьому виді термічної обробки швидкість охолодження вище, ніж при відпалі, і розпад аустеніту відбувається в нижній частині перлітного інтервалу. Після нормалізації утворюється дисперсна ферито-цементитна структура — сорбіт або тростит. Ці структури мають вищу твердість і міцність у порівнянні з перлітом, який формується після відпалу. Різниця між властивостями збільшується з підвищенням вмісту вуглецю. Для мало вуглецевих і низьколегованих сталей властивості після нормалізації і після відпалу майже однакові, але нормалізація є більш економічною. Для середньо- і високовуглецевих сталей після нормалізації можна отримати достатньо високу твердість — 40-45 НRС. Тому, хоча в більшості випадків нормалізація використовується як попередня термообробка замість відпалу, для сталей з вмістом вуглецю > 0,35 %, особливо легованих, нормалізація може бути зміцнювальною ТО. Нормалізацію також використовують для крупногабаритних виливків, в яких мала швидкість охолодження зумовлюється великою масою виробу, внаслідок чого інші види неможливі. Нормалізація може застосовуватися замість гартування в тих випадках, коли деталь не дуже навантажена.

Відпалювання або відпал – високотемпературна обробка матеріалу з метою заліковавування дефектів, збільшення однорідності, прискорення структурних перетворень, тощо.<br />При відпалюванні матеріал кладуть у піч і витримують при підвищеній температурі протягом певного часу.