Làm nguội lão hóa: Hiện tượng quan trọng trong quá trình làm cứng và hiệu suất của thép

Định nghĩa và khái niệm cơ bản

Quá trình lão hóa tôi đề cập đến những thay đổi theo thời gian trong các tính chất cơ học xảy ra trong thép sau khi làm nguội nhanh (tôi) từ nhiệt độ cao. Hiện tượng này liên quan đến sự kết tủa các nguyên tử chất tan, chủ yếu là cacbon và nitơ, tại các vị trí sai lệch và các vị trí khuyết tật khác trong cấu trúc vi mô của thép ở nhiệt độ phòng hoặc hơi cao sau khi tôi.

Khái niệm này về cơ bản là quan trọng trong khoa học và kỹ thuật vật liệu vì nó ảnh hưởng đến các đặc tính cơ học quan trọng như độ bền kéo, độ bền kéo và độ dẻo. Những thay đổi về đặc tính này có thể xảy ra không thể đoán trước theo thời gian, có khả năng làm giảm độ ổn định về kích thước và độ tin cậy cơ học của các thành phần thép.

Trong lĩnh vực luyện kim rộng hơn, quá trình tôi hóa là một loại quá trình lão hóa biến dạng cụ thể giao thoa với quá trình làm cứng kết tủa, quá trình gia cường dung dịch rắn và lý thuyết trật khớp. Nó là một cân nhắc quan trọng trong các quy trình xử lý nhiệt, đặc biệt đối với thép cacbon thấp và cacbon trung bình, nơi việc kiểm soát các thành phần xen kẽ trở nên cần thiết để có thể dự đoán được hiệu suất vật liệu.

Bản chất vật lý và cơ sở lý thuyết

Cơ chế vật lý

Ở cấp độ vi cấu trúc, quá trình lão hóa dập tắt xảy ra khi các nguyên tử chất tan xen kẽ (chủ yếu là cacbon và nitơ) di chuyển đến các vị trí sai lệch và các khuyết tật mạng khác sau khi dập tắt. Các nguyên tử chất tan này tạo ra bầu khí quyển Cottrell xung quanh các vị trí sai lệch, ghim chặt chúng và hạn chế chuyển động của chúng.

Sự di chuyển của các nguyên tử xen kẽ này xảy ra thông qua các quá trình khuếch tán, được kích hoạt bằng nhiệt ngay cả ở nhiệt độ phòng. Tốc độ khuếch tán tăng theo nhiệt độ, giải thích tại sao quá trình lão hóa có thể được đẩy nhanh ở nhiệt độ cao vừa phải (thường là 50-200°C).

Hiệu ứng ghim tăng dần ứng suất cần thiết để di chuyển các vị trí sai lệch qua mạng tinh thể, dẫn đến tăng cường độ chịu kéo nhưng thường giảm độ dẻo. Cơ chế này giải thích bản chất phụ thuộc thời gian của các thay đổi tính chất được quan sát thấy sau khi làm nguội.

Mô hình lý thuyết

Mô hình lý thuyết chính mô tả quá trình lão hóa dập tắt là lý thuyết Cottrell-Bilby, lý thuyết này định lượng tốc độ mà các nguyên tử chất tan di chuyển đến các vị trí sai lệch. Mô hình này dự đoán rằng nồng độ các nguyên tử chất tan xung quanh các vị trí sai lệch tăng theo tỷ lệ với t^(2/3) trong giai đoạn đầu của quá trình lão hóa.

Theo truyền thống, hiểu biết về quá trình lão hóa dập tắt đã phát triển từ các quan sát thực nghiệm vào đầu thế kỷ 20 thành các mô hình cấp nguyên tử tinh vi hơn vào những năm 1940. Bài báo mang tính bước ngoặt năm 1949 của Cottrell và Bilby đã thiết lập nền tảng toán học cho hiện tượng lão hóa biến dạng.

Các phương pháp tiếp cận lý thuyết thay thế bao gồm mô hình Harper, xem xét tác động của mạng lưới sai lệch thay vì sai lệch riêng lẻ, và các mô hình tính toán gần đây hơn kết hợp mô phỏng nguyên tử để dự đoán hành vi lão hóa trong các hệ thống hợp kim phức tạp.

Cơ sở khoa học vật liệu

Quá trình lão hóa tôi có liên quan mật thiết đến cấu trúc tinh thể khối lập phương tâm khối (BCC) của ferit trong thép, trong đó các vị trí xen kẽ có thể chứa các nguyên tử nhỏ như cacbon và nitơ. Các vị trí xen kẽ tứ diện và bát diện trong sắt BCC cung cấp các con đường khuếch tán các nguyên tố này.

Hiện tượng này chịu ảnh hưởng mạnh mẽ bởi ranh giới hạt, có thể vừa là nguồn vừa là nơi chứa các nguyên tử xen kẽ. Thép hạt mịn thường cho thấy phản ứng lão hóa nhanh hơn do mật độ ranh giới hạt cao hơn tạo điều kiện cho quá trình khuếch tán.

Tính chất này kết nối với các nguyên lý khoa học vật liệu cơ bản bao gồm định luật khuếch tán của Fick, nhiệt động lực học dung dịch rắn và lý thuyết trật khớp. Năng lượng tương tác giữa các trật khớp và nguyên tử chất tan thúc đẩy quá trình phân tách làm cơ sở cho quá trình lão hóa dập tắt.

Biểu thức toán học và phương pháp tính toán

Công thức định nghĩa cơ bản

Động học cơ bản của quá trình lão hóa dập tắt theo lý thuyết Cottrell-Bilby có thể được biểu thị như sau:

$$N(t) = N_0 \left(1 - \exp\left$$-A\left(\frac{t}{t_0}\right)^{2/3}\right$$\right)$$

Trong đó $N(t)$ biểu thị số nguyên tử chất tan đã di chuyển đến vị trí sai lệch tại thời điểm $t$, $N_0$ là số nguyên tử tối đa có thể phân tách, $A$ là hằng số liên quan đến năng lượng liên kết và $t_0$ là tham số thời gian tham chiếu.

Công thức tính toán liên quan

Năng lượng hoạt hóa cho quá trình lão hóa tuân theo mối quan hệ Arrhenius:

$$t_2 = t_1 \exp\left$$\frac{Q}{R}\left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}\right)\right$$$$

Trong đó $t_1$ và $t_2$ là thời gian cần thiết để đạt đến trạng thái lão hóa tương đương ở nhiệt độ $T_1$ và $T_2$ tương ứng, $Q$ là năng lượng hoạt hóa cho quá trình khuếch tán và $R$ là hằng số khí.

Sự gia tăng cường độ chịu lực do lão hóa có thể được ước tính bằng:

$$\Delta\sigma_y = K \cdot C_s^{1/2}$$

Trong đó $\Delta\sigma_y$ là độ tăng của giới hạn chảy, $K$ là hằng số vật liệu và $C_s$ là nồng độ các nguyên tử chất tan bị phân tách thành các vị trí sai lệch.

Điều kiện và giới hạn áp dụng

Các công thức này thường có giá trị đối với các dung dịch rắn loãng, trong đó tương tác giữa các nguyên tử chất tan có thể được bỏ qua. Chúng chủ yếu áp dụng cho thép ferritic và martensitic có hàm lượng cacbon dưới 0,2 wt%.

Các mô hình giả định sự phân bố trật khớp đồng nhất và bỏ qua các tác động của sự hình thành kết tủa, điều này trở nên đáng kể ở nhiệt độ lão hóa cao hơn hoặc thời gian lão hóa dài hơn. Ngoài ra, các mô hình này không tính đến các tương tác phức tạp trong các hệ hợp kim đa thành phần.

Phương trình Cottrell-Bilby giả định rằng sự khuếch tán là bước kiểm soát tốc độ và các vị trí liên kết trên các vị trí sai lệch không bão hòa. Những giả định này bị phá vỡ trong các vật liệu được gia công nguội nhiều hoặc trong thời gian lão hóa kéo dài.

Phương pháp đo lường và đặc tính

Thông số kỹ thuật thử nghiệm tiêu chuẩn

ASTM E8/E8M: Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để thử độ bền kéo của vật liệu kim loại - Bao gồm việc đo các đặc tính cơ học trước và sau khi lão hóa để định lượng những thay đổi về đặc tính.

ASTM A1033: Thực hành tiêu chuẩn về đo lường định lượng và báo cáo chuyển đổi pha thép hợp kim thấp và cacbon hypoeutectoid - Bao gồm các phương pháp liên quan đến đặc điểm hiện tượng lão hóa.

ISO 6892-1: Vật liệu kim loại — Thử kéo — Phần 1: Phương pháp thử ở nhiệt độ phòng - Cung cấp các phương pháp chuẩn hóa để đo những thay đổi về tính chất cơ học do lão hóa.

ASTM E140: Bảng chuyển đổi độ cứng tiêu chuẩn cho kim loại - Thường được sử dụng để theo dõi quá trình lão hóa thông qua phép đo độ cứng, đơn giản hơn so với thử nghiệm kéo.

Thiết bị và nguyên tắc thử nghiệm

Máy thử nghiệm vạn năng được trang bị máy đo độ giãn dài thường được sử dụng để đo những thay đổi về giới hạn chảy, độ bền kéo và độ giãn dài do quá trình lão hóa làm nguội. Những máy này áp dụng tải trọng kéo được kiểm soát vào các mẫu chuẩn.

Máy kiểm tra độ cứng (Rockwell, Vickers hoặc Brinell) cung cấp phương pháp đơn giản hơn, không phá hủy để theo dõi quá trình lão hóa thông qua những thay đổi về độ cứng của vật liệu. Các dụng cụ này đo khả năng chống lại vết lõm.

Đặc tính nâng cao sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) để quan sát trực tiếp bầu khí quyển Cottrell và chụp cắt lớp thăm dò nguyên tử để lập bản đồ phân bố các nguyên tử xen kẽ xung quanh vị trí sai lệch với độ phân giải gần như nguyên tử.

Yêu cầu mẫu

Mẫu kéo tiêu chuẩn thường tuân theo kích thước ASTM E8/E8M với chiều dài đo là 50mm và diện tích mặt cắt ngang được xác định theo độ dày vật liệu. Mẫu tròn có đường kính 12,5mm thường dùng để thử nghiệm vật liệu rời.

Chuẩn bị bề mặt đòi hỏi phải mài và đánh bóng cẩn thận để loại bỏ bất kỳ lớp khử cacbon nào có thể ảnh hưởng đến hành vi lão hóa. Đối với kiểm tra bằng kính hiển vi, đánh bóng điện phân được ưu tiên để tránh tạo ra các sai lệch bổ sung.

Các mẫu vật phải được làm nguội bằng các quy trình chuẩn hóa ngay trước khi nghiên cứu lão hóa để thiết lập điều kiện bắt đầu nhất quán. Việc lưu trữ có kiểm soát ở nhiệt độ cụ thể là điều cần thiết cho các nghiên cứu phụ thuộc vào thời gian.

Thông số thử nghiệm

Thử nghiệm tiêu chuẩn thường được tiến hành ở nhiệt độ phòng (23 ± 5°C) với độ ẩm tương đối dưới 50% để ngăn ngừa tác động của môi trường đến quá trình lão hóa.

Đối với các nghiên cứu lão hóa tăng tốc, mẫu vật được giữ ở nhiệt độ từ 50°C đến 200°C trong bể dầu có kiểm soát nhiệt độ hoặc buồng môi trường với độ chính xác ±1°C.

Tốc độ biến dạng trong thử nghiệm kéo thường được duy trì ở mức 0,001/giây đến 0,005/giây để đảm bảo đo lường nhất quán hiện tượng giới hạn chảy, đặc biệt quan trọng để phát hiện điểm giới hạn chảy trở lại.

Xử lý dữ liệu

Dữ liệu tải trọng-biến dạng từ các thử nghiệm kéo được chuyển đổi thành đường cong ứng suất-biến dạng, từ đó giá trị giới hạn chảy, độ bền kéo và độ giãn dài được trích xuất theo quy trình ASTM E8.

Phân tích thống kê thường liên quan đến nhiều mẫu (tối thiểu là ba mẫu) với kết quả được báo cáo là giá trị trung bình với độ lệch chuẩn. Phân tích ngoại lệ sử dụng kiểm định Dixon's Q hoặc kiểm định Grubbs được áp dụng khi cần thiết.

Tính toán chỉ số lão hóa định lượng những thay đổi về tính chất bằng các công thức như AI = (σaged - σinitial)/σinitial × 100%, trong đó σ biểu thị giá trị giới hạn chảy hoặc độ cứng trước và sau khi lão hóa.

Phạm vi giá trị điển hình

Phân loại thép	Phạm vi giá trị điển hình (Tăng cường độ chịu kéo)	Điều kiện thử nghiệm	Tiêu chuẩn tham khảo
Thép cacbon thấp (AISI 1010-1020)	20-60MPa	Nhiệt độ phòng, 7 ngày	Tiêu chuẩn ASTMA370
Thép Cacbon Trung Bình (AISI 1040-1050)	40-80MPa	Nhiệt độ phòng, 7 ngày	Tiêu chuẩn ASTMA370
Thép HSLA	30-70MPa	Nhiệt độ phòng, 7 ngày	Tiêu chuẩn ASTMA370
Thép hợp kim tôi và tôi luyện	10-30MPa	Nhiệt độ phòng, 7 ngày	Tiêu chuẩn ASTMA370

Sự khác biệt trong mỗi phân loại thép chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng cacbon và nitơ xen kẽ tự do. Thép có hàm lượng xen kẽ cao hơn thường cho thấy hiệu ứng lão hóa rõ rệt hơn.

Trong các ứng dụng thực tế, các giá trị này cho thấy khả năng mất ổn định kích thước và tăng độ giòn theo thời gian. Các kỹ sư phải tính đến những thay đổi về tính chất này, đặc biệt là trong các thành phần chính xác hoặc các ứng dụng quan trọng về an toàn.

Một xu hướng đáng chú ý là thép có hàm lượng cacbon cao hơn thường cho thấy hiệu ứng lão hóa ít rõ rệt hơn do cacbon chủ yếu bị liên kết trong cacbua thay vì tồn tại trong dung dịch xen kẽ.

Phân tích ứng dụng kỹ thuật

Những cân nhắc về thiết kế

Các kỹ sư thường kết hợp các hiệu ứng lão hóa bằng cách thiết kế các thành phần dựa trên các đặc tính cơ học đã lão hóa hoàn toàn thay vì các đặc tính đã tôi. Cách tiếp cận này đảm bảo rằng các thiết kế vẫn an toàn trong suốt vòng đời sử dụng của thành phần.

Hệ số an toàn từ 1,5 đến 2,0 thường được áp dụng khi thiết kế các thành phần chịu quá trình lão hóa, với hệ số cao hơn được sử dụng cho các ứng dụng quan trọng hoặc khi hành vi lão hóa khó dự đoán hơn.

Quyết định lựa chọn vật liệu thường ưu tiên các loại thép ổn định (thép khử nhôm hoặc thép bổ sung titan) cho các ứng dụng đòi hỏi độ ổn định về kích thước rất quan trọng vì những vật liệu này có độ nhạy lão hóa thấp.

Các lĩnh vực ứng dụng chính

Trong sản xuất ô tô, quá trình lão hóa làm nguội ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động tạo hình kim loại tấm. Quá trình lão hóa có thể gây ra sự trở lại của độ giãn dài điểm giới hạn chảy, dẫn đến các khuyết tật bề mặt được gọi là biến dạng kéo giãn hoặc dải Lüders trong quá trình tạo hình.

Trong các thành phần máy móc chính xác, quá trình lão hóa làm nguội có thể gây ra những thay đổi về kích thước làm ảnh hưởng đến dung sai trong bánh răng, trục và ổ trục. Các nhà sản xuất thường thực hiện các biện pháp xử lý ổn định hoặc chỉ định các vật liệu có xu hướng lão hóa tối thiểu.

Trong các ứng dụng kết cấu, quá trình lão hóa thường làm tăng cường độ chịu lực theo thời gian, điều này có thể có lợi cho khả năng chịu tải nhưng có thể làm giảm độ bền gãy và khả năng chống va đập, đòi hỏi phải cân nhắc cẩn thận khi thiết kế chống động đất.

Đánh đổi hiệu suất

Quá trình tôi luyện thường làm tăng độ bền trong khi giảm độ dẻo, tạo ra sự đánh đổi cơ bản phải được cân bằng theo yêu cầu ứng dụng. Điều này đặc biệt quan trọng trong các hoạt động tạo hình cần cả độ bền và khả năng tạo hình.

Quá trình lão hóa giúp cải thiện độ bền kéo nhưng thường làm giảm độ bền va đập, tạo ra thách thức cho các ứng dụng chịu tải trọng động hoặc nhiệt độ thấp, khi đó hiện tượng gãy giòn trở thành mối lo ngại.

Các kỹ sư cân bằng các yêu cầu cạnh tranh này bằng cách chỉ định các phương pháp xử lý lão hóa có kiểm soát để đạt được sự kết hợp tính chất tối ưu hoặc bằng cách lựa chọn thép hợp kim siêu nhỏ có khả năng chống lão hóa thông qua việc kết tủa các chất xen kẽ thành các hợp chất ổn định.

Phân tích lỗi

Nứt chậm là một dạng hỏng hóc phổ biến liên quan đến quá trình lão hóa nguội, trong đó các thành phần bị nứt sau nhiều ngày hoặc nhiều tuần sản xuất do tác động kết hợp của độ giòn tăng và ứng suất dư.

Cơ chế hỏng hóc thường liên quan đến chốt lệch làm tăng cường độ chịu kéo trong khi làm giảm khả năng thích ứng với ứng suất cục bộ của vật liệu thông qua biến dạng dẻo, dẫn đến gãy giòn.

Các chiến lược giảm thiểu bao gồm xử lý giảm ứng suất, lão hóa trước có kiểm soát ở nhiệt độ cao để ổn định các đặc tính hoặc chỉ định thép không có khe hở hoặc thép không chứa nhôm có phản ứng lão hóa tối thiểu.

Các yếu tố ảnh hưởng và phương pháp kiểm soát

Ảnh hưởng của thành phần hóa học

Cacbon và nitơ là những nguyên tố chính thúc đẩy quá trình lão hóa nguội, trong đó nitơ tự do thường gây ra hiệu ứng lão hóa nhanh hơn cacbon do khả năng khuếch tán cao hơn trong ferit.

Các nguyên tố vi lượng như phốt pho có thể làm trầm trọng thêm quá trình lão hóa bằng cách phân tách thành các ranh giới hạt và thúc đẩy nứt vỡ giữa các hạt, trong khi lưu huỳnh có thể tạo thành các tạp chất đóng vai trò là chất tập trung ứng suất.

Quá trình tối ưu hóa thành phần thường bao gồm việc thêm một lượng nhỏ các nguyên tố tạo thành nitrua mạnh như nhôm (0,02-0,05%) hoặc titan (0,01-0,03%) để liên kết nitơ xen kẽ hoặc sử dụng phương pháp khử khí chân không để giảm hàm lượng nitơ tổng thể.

Ảnh hưởng của cấu trúc vi mô

Kích thước hạt mịn hơn làm tăng tốc độ lão hóa do diện tích ranh giới hạt tăng lên, tạo điều kiện cho các con đường khuếch tán cho các nguyên tử xen kẽ. Tuy nhiên, các hạt mịn hơn cũng có xu hướng cải thiện độ dẻo dai, có thể bù đắp một phần cho tác động giòn của lão hóa.

Sự phân bố pha ảnh hưởng đáng kể đến hành vi lão hóa, với các cấu trúc vi mô ferritic cho thấy sự lão hóa rõ rệt trong khi các cấu trúc austenit cho thấy sự lão hóa tối thiểu do độ hòa tan cao hơn của cacbon và nitơ trong mạng FCC.

Các tạp chất và khuyết tật đóng vai trò là các vị trí ưu tiên cho sự phân tách nguyên tử xen kẽ, thường dẫn đến hiện tượng giòn cục bộ và các vị trí bắt đầu nứt tiềm ẩn trong quá trình tải tiếp theo.

Xử lý ảnh hưởng

Các thông số xử lý nhiệt ảnh hưởng rất lớn đến quá trình lão hóa, với tốc độ làm nguội chậm hơn từ nhiệt độ austenit hóa cho phép nhiều cacbon và nitơ kết tủa hơn trước khi đạt đến nhiệt độ phòng, do đó làm giảm khả năng lão hóa tiếp theo.

Gia công cơ học, đặc biệt là gia công nguội, tạo ra các vị trí sai lệch đóng vai trò là các vị trí phân tách bổ sung cho các nguyên tử xen kẽ, thường làm tăng tốc và khuếch đại các hiệu ứng lão hóa.

Tốc độ làm nguội sau khi cán nóng hoặc ủ ảnh hưởng đáng kể đến khả năng lão hóa, trong đó việc làm nguội bằng nước thường tạo ra tiềm năng lão hóa tối đa trong khi làm nguội chậm trong lò làm giảm quá trình lão hóa bằng cách cho phép kết tủa trong quá trình làm nguội.

Các yếu tố môi trường

Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ lão hóa đáng kể, với tốc độ tăng gấp đôi cho mỗi 10°C tăng theo hành vi Arrhenius. Điều này làm cho việc kiểm soát nhiệt độ trong quá trình lưu trữ và bảo dưỡng trở nên quan trọng đối với các thành phần chính xác.

Môi trường ẩm ướt hoặc ăn mòn có thể tương tác với quá trình lão hóa, đặc biệt là thông qua sự xâm nhập của hydro có thể làm tăng hiệu ứng giòn kết hợp với hiện tượng lão hóa do ứng suất.

Các hiệu ứng phụ thuộc thời gian ban đầu tuân theo mối quan hệ xấp xỉ ^(2/3), với những thay đổi đáng kể nhất xảy ra trong vài ngày đầu sau khi tôi, mặc dù một số loại thép vẫn tiếp tục cho thấy những thay đổi về tính chất trong nhiều tuần hoặc nhiều tháng.

Phương pháp cải tiến

Các phương pháp luyện kim để giảm thiểu quá trình lão hóa bao gồm hợp kim hóa vi mô nhôm hoặc titan để tạo thành nitrua ổn định, giảm lượng nitơ tự do có sẵn trong quá trình lão hóa hoặc sử dụng phương pháp khử khí chân không để giảm tổng hàm lượng xen kẽ.

Các phương pháp xử lý bao gồm cán nguội (lăn qua lớp da) các sản phẩm tấm để loại bỏ hiện tượng giãn dài điểm giới hạn chảy hoặc xử lý lão hóa trước có kiểm soát ở nhiệt độ cao (100-200°C) để ổn định các đặc tính trước khi sản xuất linh kiện.

Những cân nhắc về thiết kế có thể tối ưu hóa hiệu suất bao gồm việc chỉ định dung sai thích hợp để thích ứng với những thay đổi về kích thước, tránh các khía sắc nhọn có thể đóng vai trò là bộ phận tập trung ứng suất và kết hợp các biện pháp xử lý giảm ứng suất sau khi tạo hình.

Các điều khoản và tiêu chuẩn liên quan

Các thuật ngữ liên quan

Lão hóa do biến dạng đề cập đến hiện tượng rộng hơn về những thay đổi tính chất do sự tương tác giữa các vị trí sai lệch và các nguyên tử chất tan, trong đó lão hóa nguội là một trường hợp cụ thể sau khi làm nguội nhanh.

Làm cứng bằng cách nung là quá trình lão hóa có kiểm soát được sử dụng trong thép tấm ô tô, trong đó các hoạt động nung sơn (thường là 170°C trong 20 phút) được sử dụng để tăng độ bền thông qua cơ chế lão hóa có kiểm soát.

Sự lão hóa do biến dạng động xảy ra khi sự khuếch tán của các nguyên tử chất tan đến các vị trí sai lệch xảy ra đồng thời với sự biến dạng, dẫn đến hiện tượng biến dạng răng cưa (hiệu ứng Portevin-Le Chatelier) và độ nhạy tốc độ biến dạng âm.

Độ giòn xanh là độ dẻo giảm được quan sát thấy khi thép bị biến dạng ở nhiệt độ cao vừa phải (250-400°C), tại đó hiệu ứng lão hóa do biến dạng động được tối đa hóa.

Tiêu chuẩn chính

ASTM A1008/A1008M: Tiêu chuẩn kỹ thuật cho thép, tấm, cán nguội, cacbon, kết cấu, hợp kim thấp cường độ cao, hợp kim thấp cường độ cao với khả năng định hình được cải thiện, độ cứng cần thiết, tôi luyện bằng dung dịch và có thể tôi luyện bằng lò - Bao gồm các điều khoản về đặc tính lão hóa của thép tấm.

JIS G3141: Tấm và dải thép cán nguội thương mại - Bao gồm các yêu cầu cụ thể về chỉ số lão hóa và đặc tính không lão hóa đối với thép ô tô và thép gia dụng của Nhật Bản.

EN 10130: Sản phẩm thép phẳng cacbon thấp cán nguội dùng để tạo hình nguội - Điều kiện giao hàng kỹ thuật - Thiết lập các tiêu chuẩn Châu Âu về hành vi lão hóa trong các sản phẩm tấm cán nguội.

Xu hướng phát triển

Nghiên cứu hiện tại tập trung vào mô hình tính toán hiện tượng lão hóa bằng cách sử dụng lý thuyết hàm mật độ và mô phỏng Monte Carlo để dự đoán hành vi lão hóa trong các hệ hợp kim phức tạp với độ chính xác cao hơn.

Các công nghệ mới nổi bao gồm các phương pháp phân tích đặc tính tại chỗ tiên tiến như TEM có độ phân giải cao với các giai đoạn gia nhiệt cho phép quan sát trực tiếp quá trình di chuyển của nguyên tử chất tan trong quá trình lão hóa.

Những phát triển trong tương lai có thể bao gồm các phương pháp học máy để dự đoán hành vi lão hóa dựa trên lịch sử thành phần và xử lý, cho phép kiểm soát các đặc tính chính xác hơn và giảm nhu cầu thử nghiệm thực nghiệm.