時效是將淬火得到的過飽和α固溶體在室溫或一定溫度下保溫一段時間，使強化相從α固溶體中呈彌散質(zhì)點析出，使鋁合金強化，獲得所需性能。時效析出強化既適用于變形鋁合金也適用于鑄造鋁合金。

時效處理常分為4個階段進(jìn)行。

(1)形成G-PⅠ區(qū)。固溶體點陣中的原子重新組合，出現(xiàn)溶質(zhì)原子富集區(qū)，其晶體結(jié)構(gòu)類型仍與基體Ⅰ相同（面心立方點陣）并與基體保持共格關(guān)系。由于溶質(zhì)原子濃度較高，引起點陣畸變，阻礙位運動，因而合金的強度、硬度較高。但G-P區(qū)的形態(tài)與溶質(zhì)原子和溶劑原子直徑的差異有關(guān)，兩者原子直徑相差較大時，G-P區(qū)呈片狀，兩者相差較小時，G-P區(qū)呈球狀。

(2)形成G-PⅡ區(qū)。溶質(zhì)原子以一定的比例有序進(jìn)行偏聚，形成溶質(zhì)原子的富集區(qū)，具有正方點陣，為中間過渡相，仍與基體保持共格關(guān)系。由于G-PⅡ區(qū)溶質(zhì)原子密度進(jìn)一步增加，對位錯運動的阻礙進(jìn)一步增大。因此，時效強化作用更大。

(3)形成亞穩(wěn)定的過渡相。隨著時效過程進(jìn)一步發(fā)展，溶質(zhì)原子在G-PⅡ區(qū)繼續(xù)偏聚，當(dāng)溶質(zhì)原子和溶劑原子比例為1：2時，形成具有正方點陣的過渡相。過渡相的點陣常數(shù)發(fā)生較大變化，此時與基體的共格關(guān)系開始破壞，即由完全共格變?yōu)榫植抗哺?。因此，過渡相周圍基體的共格畸變減弱，對位錯運動阻礙就減小，此時合金硬度開始下降。所以，共格畸變是合金時效析出強化的重要因素。

(4)形成穩(wěn)定的第二相質(zhì)點并聚集長大。在時效保溫后期，過渡相從固溶體中完全脫落，形成與基體有明顯相界面的獨立穩(wěn)定相，是正方點陣結(jié)構(gòu)。與基體的共格關(guān)系完全破壞，共格畸變消失。隨著時效溫度的提高或時間的延長，第二相質(zhì)點聚集長大，使合金的強度、硬度進(jìn)一步降低。其最終合金的組織是穩(wěn)定的第二相和平衡的α固溶體。

以上四個階段不是截然分開的，有時是同時進(jìn)行的，低溫時效時第一階段和第二階段進(jìn)行的程度要大些，高溫時效時第三階段和第四階段進(jìn)行得強烈些。