Teniendo como base lo que ya tienes, lo más flojo de tu equipo es con enorme diferencia el CPU, así que es un acierto subir a un CPU mayor de segunda mano siempre que sea a un precio razonable. Los que terminan en K como te han mencionado no podrías sacarle provecho a su posibilidad de OverClock, de stock tienen algo más de velocidad que el mismo modelo sin K, pero si hay una diferencia de precio abultada no es opción.
Y quizá más adelante algo más de RAM.
Tirar a CPUs mayores ya a lo soportado por la placa ya te implicaría cambiarla. Pero con un buen i7 de 7gen será suficiente para tirar bien en los juegos actuales al nivel que la gráfica que tienes requiere, porque con el Pentium ese tienes la gráfica no muy aprovechada, un dualcore hace ya aguas con casi todo.
El ir cambiando de piezas y que alguna termine no aprovechable es muy habitual. Piensa que una vez le des esa nueva juventud al PC con un CPU 7gen, ya estará en su tope. Esa placa no podrá ofrecerte más el día que de CPU andes corto, una futura gráfica mejor (dentro de 1 o 2 años o lo que sea) podría meterte en una exigencia de CPU mayor aún.