Sademega - kõveneval niklil - põhinevad sulamid on konstrueeritud nii, et nende koostises on teatud sademesisaldusega - moodustavaid elemente (nt Al, Ti, Nb). Vananemisprotsess jaguneb kaheks peamiseks etapiks:
Esmalt ravi lahusega: sulam kuumutatakse kõrgel temperatuuril (tavaliselt 980–1150 kraadi) ja hoitakse teatud aja jooksul. See võimaldab sadet - moodustavatel elementidel lahustuda ühtlaselt nikli --põhises FCC võres, moodustades üleküllastunud tahke lahuse. Seejärel viiakse läbi kiire jahutamine (vesi- või õhkjahutus), et maha suruda teise faasi sadestumine toatemperatuuril, säilitades tahke lahuse metastabiilse üleküllastunud oleku.
Järgnev vananemisravi: Üleküllastunud tahket lahust kuumutatakse keskmise temperatuurini (tavaliselt 600–850 kraadi) ja hoitakse mitu kuni kümneid tunde. Sellel temperatuuril väheneb järsult sademete - moodustavate elementide lahustuvus niklis. Üleküllastunud aatomid (Al, Ti, Nb) hajuvad ja agregeeruvad maatriksis ning reageerivad nikli aatomitega, moodustadesjärjestatud intermetallilised ühendifaasid(kõige levinumad on 'faas Ni₃(Al,Ti) ja ''faas Ni₃Nb). Need faasid on maatriksi liidesega koherentsed või pooleldi - koherentsed, mis võib takistada dislokatsioonide liikumist ja seega parandada sulami tõmbetugevust.
Tõmbetugevuse paranemine vananemisravi abil saavutatakse peamiselt järgmise kolme nihestust - blokeeriva efekti kaudu:
Faaside ' ja ' võreparameetrid erinevad veidi nikli --põhise maatriksi omadest. Kui need tugevdavad faasid maatriksis sadestuvad, moodustub faaside ümber lokaalne elastne deformatsiooniväli. Kui dislokatsioon maatriksis liigub, peab see ületama deformatsioonivälja takistuse, mis suurendab sulami deformatsioonikindlust ja seega parandab tõmbetugevust. Mida väiksem on tugevdusfaasi osakeste suurus, seda ühtlasem on jaotus ja seda tugevam on deformatsioonivälja efekt.
Kui tugevnemisfaasi osakeste suurus saavutab teatud taseme (tavaliselt 10–50 nm), ei saa dislokatsioonid osakesi läbi lõigata ja saavad neist ainult mööda minna, jättes osakeste ümber dislokatsioonisilmused. Nende silmuste moodustamine nõuab lisaenergiat, mis suurendab nihestuse liikumise raskust ja suurendab veelgi sulami tugevust. Kõrgel temperatuuril - põhinevate nikli - sulamite puhul mängib see mehhanism keskmisel - temperatuuril vananemisetapis domineerivat rolli.
Vananemistöötlemise ajal sadestuvad sulamis olevad karbiidelemendid (nt C) piki tera piire, moodustades peened karbiidiosakesed (nagu TiC, NbC). Need osakesed võivad kinnitada terade piire, takistada terade piiride libisemist tõmbeprotsessi ajal ja vältida teradevahelist purunemist. Samal ajal eralduvad sulamile lisatud mikroelemendid nagu B ja Zr tera piiridel, parandades terapiiride sidumistugevust ja aidates kaudselt kaasa tõmbetugevuse paranemisele.
Vananemisravi mõju tugevusele ei ole lihtne lineaarne seos, vaid on tihedalt seotud temperatuuri ja hoidmisajaga:
Vananemistemperatuur: Kui temperatuur on liiga madal, on aatomite difusioonikiirus aeglane ja tugevnevate faaside sadestumine on ebapiisav, mille tulemuseks on madal tugevus; kui temperatuur on liiga kõrge, kasvavad tugevnemisfaasi osakesed kiiresti (jämedus), liidese koherentsus maatriksiga kaob, deformatsioonivälja efekt nõrgeneb ja tugevus väheneb oluliselt.
Hoidmise aeg: Püsiaja pikenemisega suureneb tugevnemisfaaside sademete hulk esmalt ja kipub seejärel küllastuma. Liiga pikk hoidmisaeg põhjustab osakeste karmistumist ja vähendab tugevdavat toimet.
Võttes näiteks sulami Inconel 718, on optimaalne vananemissüsteem tavaliseltkahekordne - vananemine: kuumutamine 720 kraadini 8 tundi, jahutamine 620 kraadini kiirusega 55 kraadi/h ja hoidmine 8 tundi. Pärast seda töötlemist sadestub maatriksisse suur hulk peeneid ''-faase ja selle tõmbetugevus võib ulatuda üle 1300 MPa, mis on 2–3 korda suurem kui as - kustutatud olekus.
Tuleb märkida, et vananemise tugevdamine on efektiivne ainultsademetel - kõveneval niklil - põhinevad sulamidmis sisaldavad sademeid - moodustavaid elemente. Lahusel - kõvenevate nikli - sulamite (nagu Hastelloy C276, Alloy 600) ilma Al-, Ti- ja Nb-ta ei saa vananemistöötlus esile kutsuda tugevnemisfaase, seega ei saa see parandada nende tõmbetugevust. Lisaks vähendab vananemisprotsess veidi sulami plastilisust, parandades samal ajal tugevust, nii et vananemissüsteemi tuleb tugevuse ja plastilisuse tasakaalustamiseks optimeerida vastavalt tegelikele rakendusnõuetele.
