鋁型材的時效強化理論，有很多種說法；如彌散硬化理論、滑移干擾理論、溶質(zhì)原子富集成強化或硬化區(qū)理論等；目前普遍認(rèn)為時效強化或硬化是原子富集形成強化區(qū)的結(jié)果；經(jīng)科學(xué)實驗證實，用X射線方法對鋁型材過飽和固溶體分解動力學(xué)研究和通過電子顯微鏡對薄膜透射觀察，看到中間過渡析出階段（硬化區(qū)）的數(shù)量、大小、形狀和分布特點，描繪了硬化區(qū)的形象，揭示了鋁型材時效硬化現(xiàn)象的實質(zhì)；但時效硬化是一個非常復(fù)雜的問題，與合金的成分、時效工藝、生產(chǎn)過程中的加工狀態(tài)都有關(guān)系，目前對時效的認(rèn)識還不十分徹底；下面僅介紹硬化區(qū)理論；

鋁型材在淬火加熱、快速冷卻時，形成過飽和固液體；過飽和固溶體有從不穩(wěn)定狀態(tài)向穩(wěn)定平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變的趨勢；而在過飽和固溶體快速冷卻過程中，合金中的大量空位也被固定在晶體中，這些空位的存在加速了溶質(zhì)原子的擴散速度，促使溶質(zhì)原子的富集；這些溶質(zhì)原子富集區(qū)，開始形成時是無序的，這種無序的富集區(qū)成GPⅠ區(qū)；隨著溫度的升高和時間的延長，這些富集起來的溶質(zhì)原子，逐漸有次序的排列起來，這種有序的富集區(qū)稱之為GPⅡ區(qū)；

GP區(qū)的大小、數(shù)量決定于淬火溫度和冷卻速度；淬火加熱溫度越高，空位濃度越大，GP區(qū)的數(shù)量增加，GP區(qū)的尺寸減小；冷卻速度越大，固溶體內(nèi)的固定的空位越多，有利于增加GP區(qū)的數(shù)量，減小GP區(qū)的尺寸；當(dāng)時效溫度繼續(xù)升高，或時間延長時，那些大于臨界尺寸的GPⅡ區(qū)發(fā)生長大，形成過渡相θ’（β’），θ’相的化學(xué)成分與穩(wěn)定相θ（CuAl2）相同，與母體保持有共格關(guān)系，有效阻礙了金屬晶體的變形，因而大大提高了鋁型材的強度；當(dāng)溫度進一步升高或時間進一步延長時，過渡相θ’（或β’）變成了θ（CuAl2）相，這時的θ相完全脫離了母相，并有自己獨立的晶格；這時合金的強度已超過最大值，開始下降，稱為過時效；總之鋁型材的時效過程是過飽和固溶體的分解脫溶過程，具有一定的順序：先形成GPⅠ區(qū)，GP區(qū)的有序化形成GPⅡ區(qū)，形成過渡相θ’（或β’），最后形成平衡相；

脫溶時為什么不直接形成平衡相？這是由于平衡相一般與基體形成新的非共格界面，界面能大，而亞穩(wěn)定的脫溶產(chǎn)物θ’相與基體完全或部分共格，界面能小；相變初期新相的比表面大，因而界面能起決定作用；界面能小的相，形功小，容易形成；所以首先形成形核功最小的過渡相，再演變成平衡穩(wěn)定相；

不同系列的鋁型材脫溶序列不一定相同；如Al-Cu系列的鋁型材可能出現(xiàn)兩種過渡相θ’’及θ’，而大部分型材只存在一種過渡亞穩(wěn)定相，表中為幾種型材的脫溶序列；