С применением метода рентгеноспектрального анализа в сканирующем электронном микроскопе изучено влияние изотермической выдержки различной продолжительности при субкритической температуре на пространственное распределение основных химических элементов в сталях X60, E36, ASTM A516-65 после окончательной нормализации. На основе результатов статистической обработки полученных данных рентгеноспектрального анализа предложена количественная характеристика неоднородности пространственного распределения химических элементов. Было установлено, что наиболее однородное распределение химических элементов достигается после изотермической выдержки при (710$\pm$5)°С в течение 1—2 часов для сталей X60, ASTM A516-55 и 4 часов для стали E36. Полученные результаты согласуются с изменениями микроструктуры исследуемых сталей после аналогичных режимов термической обработки.