時效處理是指金屬或合金工件（如低碳鋼等）經固溶處理，從高溫淬火或經過一定程度的冷加工變形后，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，經過時效、硬度和強度有所增加，塑性韌性和內應力則有所降低。含碳較高的鋼，淬火后立即獲得很高的硬度，但其塑性變得很低。而鋁合金淬火后，強度或硬度并不立即達到峰值，其塑性非但未下降，反而有所上升。經相當長時間（如4~6晝夜）的室溫放置后，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生顯著變化的現象，稱為時效。室溫下進行的時效稱為自然時效，在一定溫度下進行的時效稱為人工時效。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，使之產生時效工藝。

  于300~1000℃之間對雙相不銹鋼進行等溫時效，此刻鋼中不僅含有鐵素體相（α)跟奧氏體相（γ)還有另外的一些二次相，例如，M₂₃C₆、C₂N以及金屬間相等，它們能夠促進雙相鋼于鐵素體相中發生組織轉變，但是鋼中的奧氏體相卻沒有發生變化。此外析出反應于鐵素體不銹鋼中的發生速度要快于奧氏體不銹鋼中的，如鐵素體不銹鋼經過幾分鐘的熱處理就會析出σ相，然而奧氏體不銹鋼根據其合金元素含量不一樣，導致其熱處理幾小時甚至幾百小時后才會生成σ相。造成雙相不銹鋼這種組織轉變特性的原因在于；①. 原子密排度于鐵素體晶格中較小，進而導致合金元素于鐵素體中的擴散速度遠高于在奧氏體中的，例如：700℃左右，鉻元素在鐵素體中的擴散速度相比于在奧氏體中的擴散速度要快100倍；②. 雙相鋼中鐵素體相跟奧氏體相含有的合金元素量具有一定的差別，鐵素體相中含有較多的Cr、Mo元素，促進了含有鉻、鉬的金屬間相在鐵素體相中成核。

  在300~1000℃范圍內對雙相不銹鋼進行等溫時效或者對雙相不銹鋼進行不正確熱處理會使鋼中生成大量的二次相，詳細如表3.1所列。

  雙相鋼中比較重要的金屬間相為σ、X、Cr₂N、M₂₃C₆和α',它們富含有元素鉻、鉬,主要在雙相不銹鋼的兩相相界處析出且其硬而脆，很大程度上能夠減弱雙相鋼的熱加工性能跟力學性能、減弱鋼的抗蝕能力。金屬間相在雙相鋼中的析出規律、它們對雙相不銹鋼性能可以產生何種作用以及采取哪種方式來減緩它們的析出都是雙相不銹鋼的研究重點。就目前研究現狀而言大多數學者著重于對σ相的研究，σ相中含有較高的鉻量，因而在σ相周圍區域較容易出現貧鉻區，很大程度上能夠減弱雙相鋼的抗蝕性能；此外，σ相自身的溶解也能夠導致雙相鋼抗蝕能力的降低。σ相的主要構成成分是鐵及鉻,其結構復雜致密、硬度高且脆，所以σ相含量較少時就可以大大地減弱雙相鋼的塑性跟韌性，進而σ相的存在會顯著影響雙相不銹鋼的力學性能和抗腐蝕能力，所以抑制雙相鋼中σ相的析出和長大是很有必要且較為重要的。