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把有濃度變化的固溶體單相合金加熱到某一高溫后迅速冷卻，便可得到過飽和的固溶體，它與淬火所不同的是在這一冷卻中并不產生相變。這種把合金加熱到溶解度線以上保溫后迅速冷卻而得到單相過飽和固溶體的處理稱為固溶處理。固溶處理后的組織處于亞穩定狀態，在一定條件下將發生分解，析出第二相質點，同時使固溶體成分貧化，這一過程就是時效過程。時效可在室溫下進行，稱為自然時效；也可通過加熱來加快時效過程，稱為人工時效。人工時效按加熱溫度不同，分為低溫人工時效、中溫人工時效和高溫人工時效。
對于一些時效硬化和奧氏體模具鋼，先進行固溶處理，后再通過時效處理，使一些硬相質點（碳化物）從基體中析出，通過沉淀強化方式來提高模具鋼的強度、硬度與耐磨性，滿足模具的使用要求。