Starzenie stopu to kolejny rodzaj obróbki cieplnej, któremu poddawany jest wcześniej przesycony stop metali (stop żelaza). Obróbkę tą przeprowadza sie w celu poprawy właściwości takich jak:

• twardości
• wytrzymałości
• pogorszenia plastyczności.

Proces starzenia stopu polega na nagrzaniu stopu przesyconego do temperatury takiej, która jest poniżej granicznej rozpuszczalności drugiego składnika. Następnie wygrzewa się materiał, a w kolejnym etapie powoli chłodzi się go. Jeśli przeprowadzamy proces w temperaturze pokojowej to nosi on nazwę starzenia samorzutnego lub naturalnego.

Łączone procesy przesycania i starzenia nosi nazwę „utwardzanie wydzieleniowe”, które prowadzi do zwiększenia wytrzymałości mechanicznej stopu. Natomiast celem utwardzania dyspersyjnego jest otrzymanie najwyższych właściwości wytrzymałości i twardości. W tym procesie ważne jest zastosowanie odpowiedniej temperatury starzenia. Zbyt niska temperatura doprowadzi do tzw. przestarzenia, czyli nastąpi utrata koherencji fazy wydzielonej z osnową i nastąpi także koagulacja wydzielonych cząstek. Efektem tych procesów będzie zmniejszenie twardości i wytrzymałości stopu.