不鏽鋼時效處理工藝指金屬或合金工件（如低碳鋼等）經(jīng)固溶處理，從高溫淬火或經(jīng)過一定程度的冷加工變形後，在較高的溫度或室溫放置保持其性能，形狀，尺寸隨時間而變化的熱處理工藝。一般地講，經(jīng)過時效，硬度和強度有所增加，塑性韌性和內(nèi)應(yīng)力則有所降低。 含碳較高的鋼，淬火後立即獲得很高的硬度，但其塑性變得很低。不鏽鋼時效處理工藝，而鋁合金淬火後，強度或硬度並不立即達到峰值，其塑性非但未下降，反而有所上升。經(jīng)相當長時間（例如4~6晝夜）的室溫放置後，這種淬火合金的強度與硬度顯著提高，而塑性則有所下降。這種淬火合金的強度和硬度隨時間而發(fā)生顯著變化的現(xiàn)象，叫做時效。室溫下進行的時效叫自然時效，在一定溫度下進行的時效叫人工時效。 時效處理是把材料有意識地在室溫或較高溫度存放較長時間，使之產(chǎn)生時效工藝。

為了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化，常在低溫回火後（低溫回火溫度150-250℃）精加工前，把工件重新加熱到100-150℃，保持5-20小時，這種為穩(wěn)定精密製件質(zhì)量的處理，稱為時效。不鏽鋼時效處理工藝，對在低溫或動載荷條件下的鋼材構(gòu)件進行時效處理，以消除殘餘應(yīng)力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸，尤為重要。

不鏽鋼時效處理：指合金工件經(jīng)固溶處理，冷日塑性變形或鑄造，鍛造後，在較高的溫度或室溫放置，其性能、形狀、尺寸隨時間而變化的熱處理工藝。若采用將工件加熱到較高溫度，並較短時間進行時效處理的時效處理工藝，稱為人工時效處理。若將工件放置在室溫或自然條件下長時間存放而發(fā)生的時效現(xiàn)象，稱為自然時效處理。第三種方式是振動時效，從80年代初起逐步進入使用階段，振動時效處理在不加熱也不像自然時效那樣費時的情況下，給工件施加一定頻率的振動使其內(nèi)應(yīng)力得以釋放，從而達到時效的目的。時效處理的目的，消除工件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機械性能等。

在機械生產(chǎn)中，為了穩(wěn)定鑄件尺寸，常將鑄件在室溫下長期放置，然後才進行切削加工。不鏽鋼時效處理工藝，這種措施也被稱為時效。但這種時效不屬於金屬熱處理工藝。

絕大多數(shù)進行時效強化的合金，原始組織都是由一種固溶體和某些金屬化合物所組成。固溶體的溶解度隨溫度的上升而增大。在時效處理前進行淬火，就是為了在加熱時使儘量多的溶質(zhì)溶入固溶體，隨後在快速冷卻中溶解度雖然下降，但過剩的溶質(zhì)來不及從固溶體中分析出來，而形成過飽和固溶體。為達到這一目的而進行的淬火常稱為固溶熱處理。

經(jīng)過長期反複研究證實，時效強化的實質(zhì)是從過飽和固溶體中析出許多非常細小的沉澱物顆粒(一般是金屬化合物，也可能是過飽和固溶體中的溶質(zhì)原子在許多微小地區(qū)聚集)，形成一些體積很小的溶質(zhì)原子富集區(qū)。

在時效處理前進行固溶處理時，加熱溫度必須嚴格控製，以便使溶質(zhì)原子能*大限度地固溶到固溶體中，同時又不致使合金發(fā)生熔化。不鏽鋼時效處理工藝，許多鋁合金固溶處理加熱溫度容許的偏差隻有5℃左右。進行人工時效處理，必須嚴格控製加熱溫度和保溫時間，才能得到比較理想的強化效果。生產(chǎn)中有時采用分段時效，即先在室溫或比室溫稍高的溫度下保溫一段時間，然後在更高的溫度下再保溫一段時間。這樣作有時會得到較好的效果。

馬氏體時效鋼淬火時會發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，形成馬氏體。馬氏體就是一種過飽和固溶體。這種鋼也可采用時效處理進行強化。

低碳鋼冷態(tài)塑性變形後在室溫下長期放置，強度提高，塑性降低，這種現(xiàn)象稱為機械時效。