时效处理是指金属或合金工件（如低碳钢等）经固溶处理，从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后，在较高的温度或室温放置保持其性能、形状、尺寸随时间而变化的热处理工艺。一般地，经过时效、硬度和强度有所增加，塑性韧性和内应力则有所降低。含碳较高的钢，淬火后立即获得很高的硬度，但其塑性变得很低。而铝合金淬火后，强度或硬度并不立即达到峰值，其塑性非但未下降，反而有所上升。经相当长时间（如4~6昼夜）的室温放置后，这种淬火合金的强度与硬度显著提高，而塑性则有所下降。这种淬火合金的强度和硬度随时间而发生显著变化的现象，称为时效。室温下进行的时效称为自然时效，在一定温度下进行的时效称为人工时效。时效处理是把材料有意识地在室温或较高温度存放较长时间，使之产生时效工艺。


  于300~1000℃之间对双相不锈钢进行等温时效，此刻钢中不仅含有铁素体相（α)跟奥氏体相（γ)还有另外的一些二次相，例如，M23C6、C2N以及金属间相等，它们能够促进双相钢于铁素体相中发生组织转变，但是钢中的奥氏体相却没有发生变化。此外析出反应于铁素体不锈钢中的发生速度要快于奥氏体不锈钢中的，如铁素体不锈钢经过几分钟的热处理就会析出σ相，然而奥氏体不锈钢根据其合金元素含量不一样，导致其热处理几小时甚至几百小时后才会生成σ相。造成双相不锈钢这种组织转变特性的原因在于；①. 原子密排度于铁素体晶格中较小，进而导致合金元素于铁素体中的扩散速度远高于在奥氏体中的，例如：700℃左右，铬元素在铁素体中的扩散速度相比于在奥氏体中的扩散速度要快100倍；②. 双相钢中铁素体相跟奥氏体相含有的合金元素量具有一定的差别，铁素体相中含有较多的Cr、Mo元素，促进了含有铬、钼的金属间相在铁素体相中成核。


  在300~1000℃范围内对双相不锈钢进行等温时效或者对双相不锈钢进行不正确热处理会使钢中生成大量的二次相，详细如表3.1所列。


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  双相钢中比较重要的金属间相为σ、X、Cr2N、M23C6和α',它们富含有元素铬、钼,主要在双相不锈钢的两相相界处析出且其硬而脆，很大程度上能够减弱双相钢的热加工性能跟力学性能、减弱钢的抗蚀能力。金属间相在双相钢中的析出规律、它们对双相不锈钢性能可以产生何种作用以及采取哪种方式来减缓它们的析出都是双相不锈钢的研究重点。就目前研究现状而言大多数学者着重于对σ相的研究，σ相中含有较高的铬量，因而在σ相周围区域较容易出现贫铬区，很大程度上能够减弱双相钢的抗蚀性能；此外，σ相自身的溶解也能够导致双相钢抗蚀能力的降低。σ相的主要构成成分是铁及铬,其结构复杂致密、硬度高且脆，所以σ相含量较少时就可以大大地减弱双相钢的塑性跟韧性，进而σ相的存在会显著影响双相不锈钢的力学性能和抗腐蚀能力，所以抑制双相钢中σ相的析出和长大是很有必要且较为重要的。