把有浓度变化的固溶体单相合金加热到某一高温后迅速冷却，便可得到过饱和的固溶体，它与淬火所不同的是在这一冷却中并不产生相变，这种把合金加热到溶解度线以上保温后迅速冷却而得到单相过饱和固溶体的处理称为固溶处理，固溶处理后的组织处于亚稳定状态。
在一定条件下将发生分解，析出第二相质点，同时使固溶体成分贫化，这一过程就是时效过程，时效可在室温下进行，称为自然时效，也可通过加热来加快时效过程，称为人工时效，人工时效按加热温度不同，分为低温人工时效、中温人工时效和高温人工时效。
对于一些时效硬化模具钢和奥氏体模具钢，先进行固溶处理，后再通过时效处理，使一些硬相质点（碳化物）从基体中析出，通过沉淀化方式来提高模具钢的强度、硬度与耐磨性，满足模具的使用要求。
