通过中频感应熔炼技术制备了Cu-2.85Ni-0.48Ti合金铸锭，并对其进行单级时效与双级时效处理，对铸态和不同时效工艺处理后的合金进行微观组织形貌表征并测试了3种试样的力学性能，进一步分析了其析出热力学机制。结果表明，铸态合金中存在颗粒状Ni_(3)Ti和椭圆形盘状NiTi相；而单级时效后则变为棒状Ni_(3)Ti相以及少量NiTi相；双级时效后析出相数量显著增加，且分布均匀。双级时效后试样的屈服强度和抗拉强度比单级时效分别提高93 MPa和95 MPa，硬度（HV）提高31，大量析出相有效阻碍了位错运动，实现了强度提升。析出热力学分析表明高温预时效可以增加形核位点，促进析出相的快速析出。