通过淬火处理获得的过饱和固溶体是一种亚稳定的组织，在室温长期放置或加基时将发生分解面转化为平衡组织，这个过程就是时效处理。按照相图，Al-4%Cu合金的平衡组织应为α+CuAl2。经淬火固溶处理后，为亚稳定的过饱和固溶体α'。α'相中不仅溶质原子过饱和，空位、位错等缺陷也是过饱和的。α’固溶体在加热时会析出CuAl2相，即θ相。由于θ相与α相在成分及晶体结构上都是不同的，因此，时效析出过程必然是通过原子扩散来实现的。若加热温度较高，原子有足够的活动能力，则θ相（CuAl2）可以直接从α固溶体中析出；反之，若温度较低，原子活性差，直接析出θ相（CuAl2）就会有困难。实际上它在130℃时效时将发生一系列的复杂变化。时效过程与合金的成分、时效参数有关。不同的时效阶段还会相互重叠，交又进行，往往有一种以上的中间过渡相同时存在。GP区所造成的硬度增加到一定的程度会达到饱和状态。随着θ’相的出现，硬度的上升达到最高值。当组织中出现θ'时，合金进入过时效阶段。若形成稳定的θ相，则合金完全软化。