同回復過程類似，沉淀析出在零部件獲得所需要的強度過程中非常有用。沉淀強化或沉淀時效是改進結構金屬強度的重要冶金學過程。強度改善的程度取決于第二相粒子的位置、尺寸、形狀及分布。

由于滲氮奧氏體不銹鋼的力學性能和化學性質優于304L、304、316等不銹鋼，在工程中得到了廣泛應用。與碳鋼相比，滲氮鋼性能的巨大改善源于氮與鉻之間更強的結合力以及位錯更明顯的釘扎作用。由于塑性變形后再對部件加熱能夠改變鋼中氮的分布，因此加入氮后導致塑性變形后的受熱和微觀組織對材料性能的影響更大。借助透射電子顯微鏡，已經觀察到了在1123K對核子級316LN進行時效時氮原子的重新分配和沉淀過程的一系列變化。

對不同熱處理工藝下核子級316LN不銹鋼中的超聲波速度進行了測量。采用10MHz、25MHz、50MHz以及75MHz的超聲波，測量了時效處理過程中縱波速度隨時效時間的變化情況，如圖8-22所示。可以看出，時效時間25h之前，聲速處于增長階段；在相同溫度下，時效25~2000h，超聲波速度處于下降階段。由圖可知，四種頻率下超聲波速度變化的趨勢幾乎一致。圖中A階段時效0~10h時，聲速的增加主要源于基體本身的變化。時效10h后形成富集Cr-N的原子團，使基體中N的含量相對貧瘠，并形成許多無應變區。時效時間達到25h后，形成的晶粒內共格Cr2N沉淀析出，導致聲速也有所增加。這主要是基體和沉淀相之間的彈性模量相差非常大的緣故。在17-4PH鋼中，同樣發現沉淀析出初始階段超聲波速度有著類似的增長，這主要是由于析出銅沉淀相帶來了彈性模量變化。

在時效500h后會形成網狀沉淀物，1000h以后會形成粗糙相，這些都會使超聲波在沉淀物和基體界面上的散射增強，導致在C階段上超聲波速度降低。從圖中還能看到C階段隨著頻率的增加速度明顯降低，這是由于當超聲波頻率從5MHz增加到50MHz時波長也隨之減小到原來的1/10。當超聲波頻率為50MHz時，半波長為58μm,這非常接近奧氏體的晶粒度。由于網狀沉淀物遍布整個晶粒，50MHz波長的波更有可能與沉淀相互作用，因此其散射程度要強于5MHz或10MHz的超聲波，造成頻率不同時速度的顯著變化，在時效500h以后這種現象尤為明顯。結果表明，因為沉淀機制與大的晶格應變密切相關，因此在研究包含間隙元素(如N)的沉淀析出反應時，超聲波評價是一種非常有力的工具。