Uz nokrišņiem - cietējoša niķeļa - bāzes sakausējumi ir veidoti ar noteiktu nokrišņu saturu - veidojošos elementus (piemēram, Al, Ti, Nb). Novecošanās process ir sadalīts divos galvenajos posmos:
Vispirms ārstēšana ar šķīdumu: sakausējums tiek uzkarsēts līdz augstai temperatūrai (parasti 980–1150 grādi) un tiek turēts kādu laiku. Tas ļauj nokrišņus - veidojošajiem elementiem vienmērīgi izšķīst FCC režģī, kura pamatā ir niķelis -, veidojot pārsātinātu cietu šķīdumu. Pēc tam tiek veikta ātra dzesēšana (ūdens dzēšana vai gaisa dzesēšana), lai istabas temperatūrā nomāktu otrās fāzes nogulsnēšanos, saglabājot cietā šķīduma metastabilu pārsātināto stāvokli.
Sekojoša novecošanās ārstēšana: Pārsātināto cieto šķīdumu uzkarsē līdz vidējai temperatūrai (parasti 600–850 grādi) un notur vairākas līdz desmitiem stundu. Šajā temperatūrā nokrišņu - veidojošo elementu šķīdība niķelī strauji samazinās. Pārsātinātie atomi (Al, Ti, Nb) izkliedēsies un agregēsies matricā un reaģēs ar niķeļa atomiem, veidojotsakārtotas intermetālisku savienojumu fāzes(Visizplatītākie ir 'fāze Ni₃(Al,Ti) un '' fāze Ni₃Nb). Šīs fāzes ir saskaņotas vai daļēji - saskaņotas ar matricas saskarni, kas var kavēt dislokāciju kustību un tādējādi uzlabot sakausējuma stiepes izturību.
Stiepes stiprības uzlabošanās, ko veic novecošanas apstrāde, galvenokārt tiek panākta, izmantojot šādus trīs dislokācijas - bloķēšanas efektus:
Režģa parametri ' un ' fāzēm nedaudz atšķiras no niķeļa - bāzes matricas parametriem. Kad šīs stiprināšanas fāzes nogulsnējas matricā, ap fāzēm izveidosies lokāls elastīgs deformācijas lauks. Kad dislokācija pārvietojas matricā, tai jāpārvar deformācijas lauka pretestība, kas palielina sakausējuma deformācijas pretestību un tādējādi uzlabo stiepes izturību. Jo mazāks ir stiprināšanas fāzes daļiņu izmērs, jo vienmērīgāks sadalījums un spēcīgāks deformācijas lauka efekts.
Kad stiprināšanas fāzes daļiņu izmērs sasniedz noteiktu līmeni (parasti 10–50 nm), dislokācijas nevar izgriezt daļiņas un var tās tikai apiet, atstājot ap daļiņām dislokācijas cilpas. Šo cilpu veidošana prasa papildu enerģiju, kas palielina dislokācijas kustības grūtības un vēl vairāk palielina sakausējuma izturību. Augstas temperatūras - niķeļa - sakausējumiem šim mehānismam ir dominējoša loma vidējas - temperatūras novecošanas posmā.
Novecošanas apstrādes laikā neliels daudzums karbīda elementu (piemēram, C) sakausējumā arī nogulsnēs gar graudu robežām, veidojot smalkas karbīda daļiņas (piemēram, TiC, NbC). Šīs daļiņas var piespraust graudu robežas, novērst graudu robežu slīdēšanu stiepes procesa laikā un izvairīties no starpgraudu lūzumiem. Tajā pašā laikā sakausējumam pievienotie mikroelementi, piemēram, B un Zr, atdalīsies pie graudu robežām, uzlabojot graudu robežu saķeres izturību un netieši veicinot stiepes stiprības uzlabošanos.
Novecošanas apstrādes ietekme uz izturību nav vienkārša lineāra sakarība, bet ir cieši saistīta ar temperatūru un turēšanas laiku:
Novecošanās temperatūra: Ja temperatūra ir pārāk zema, atomu difūzijas ātrums ir lēns un stiprināšanas fāžu nokrišņi ir nepietiekami, kā rezultātā ir zema stiprība; ja temperatūra ir pārāk augsta, stiprināšanas fāzes daļiņas strauji pieaugs (rupjība), tiks zaudēta saskarnes saskaņotība ar matricu, vājinās deformācijas lauka efekts un ievērojami samazināsies stiprums.
Turēšanas laiks: Pagarinot noturēšanas laiku, nokrišņu daudzums nostiprināšanās fāzēs vispirms palielinās un pēc tam mēdz būt piesātināts. Pārāk ilgs turēšanas laiks izraisīs daļiņu rupjību un mazinās stiprinošo efektu.
Par piemēru ņemot Inconel 718 sakausējumu, optimālā novecošanas sistēma parasti irdubultā - stadijas novecošana: karsē līdz 720 grādiem 8 stundas, atdzesē līdz 620 grādiem ar ātrumu 55 grādi / h un tur 8 stundas. Pēc šīs apstrādes matricā tiek nogulsnēts liels skaits smalku '' fāžu, un tās stiepes izturība var sasniegt vairāk nekā 1300 MPa, kas ir 2–3 reizes lielāka nekā as - rūdītajā stāvoklī.
Jāatzīmē, ka novecošanās stiprināšana ir efektīva tikainokrišņu - cietināšanas niķeļa - sakausējumisatur nokrišņus - veidojošos elementus. Šķīduma - cietināšanai uz niķeļa - bāzes sakausējumiem (piemēram, Hastelloy C276, Alloy 600) bez Al, Ti un Nb novecošanas apstrāde nevar izraisīt stiprināšanas fāzes, tāpēc tā nevar uzlabot to stiepes izturību. Turklāt novecošanas process nedaudz samazinās sakausējuma plastiskumu, vienlaikus uzlabojot izturību, tāpēc novecošanas sistēma ir jāoptimizē atbilstoši faktiskajām pielietojuma prasībām, lai līdzsvarotu izturību un plastiskumu.
