Nhiệt độ hóa già cũng là thông số cho thấy có ảnh hưởng đến độ cứng của các mẫu thử nghiệm. Quan sát trên hình 3.16 về ảnh hưởng của nhiệt độ cho thấy rõ:
Sau hoá già, độ cứng của các mẫu đều tăng: từ 49.6 HRC đến 53.5 HRC. So sánh với độ cứng mẫu ban đầu (32 HRC) và mẫu sau tôi (31.9 HRC) thì độ cứng tăng vượt trội hơn hẳn. Nguyên nhân là do quá trình tiết pha liên kim nhỏ mịn, phân tán sau hoá già. Tại mốc nhiệt độ hoá già thử nghiệm cao nhất 530°C thì độ cứng của mẫu là thấp nhất. Điều này cho thấy, khi nhiệt độ hóa già quá cao dễ dẫn đến sự sát nhập các hạt liên kim nhanh chóng. Ngoài ra, nhiệt độ cao cũng làm góp phần thúc đẩy quá trình phân hóa mactenxít ram làm giảm nhanh độ cứng. Khi hóa già ở nhiệt
độ thấp (450oC), sự tiết ra pha liên kim có hình thành nhưng tốc độ chậm. Do đó, mặc dù độ cứng có cải thiện so với mẫu sau tôi nhưng tốc độ hóa bền thấp. Tại nhiệt độ hoá già 490°C cho độ cứng tốt hơn cả. Với mẫu hóa già tại 6h cho giá trị độ cứng đạt được cao nhất: 53.5 HRC.
Như vậy, thời gian hoá già và nhiệt độ hoá già ảnh hưởng lớn tới sự thay đổi độ cứng của các mẫu thép thử nghiệm. Thời gian hoá già và nhiệt độ hoá già tăng thì độ cứng của các mẫu có xu hướng tăng: nhiệt độ tối ưu là 490°C và thời gian tối ưu là 4 giờ đến 6 giờ. Nhưng nếu tiếp tục kéo dài thời gian và nhiệt độ hoá già: nhiệt độ cao 530°C và thời gian 8 giờ đến 10 giờ thì độ cứng của mẫu có xu hướng giảm dần do xu hướng thô hạt của pha liên kim.