浙江至德鋼業有限公司技術人員之前已簡要述及應力腐蝕的機理，這對于雙相鋼也是適用的，但這些機理都是基于單相材料的試驗研究，對于雙相不銹(xiu)鋼而言，還有其特性的一面。
圖9.82為022Cr21Ni8Mo2.5Cu1.5（Uranus 50）雙相不銹鋼和與其組織相對應成分的鐵素體、奧氏體鋼的耐應(ying)力腐蝕(shi)性能。這三種鋼在44％MgCl2、153℃溶液中恒載荷試驗的結果表明，由于某種協同效應使雙相不銹鋼具有比鐵素體和奧氏(shi)體不(bu)銹鋼更好的應力腐蝕抗力，同時觀察到奧氏體比鐵素體的電位高約10mV，鐵素體對奧氏體起陰極保護作用，而在高應力下鐵素體將失去這種防護作用，奧氏體因陽極溶解而出現裂紋。
基于國(guo)內外的(de)一些研究，雙相不銹鋼具有優(you)良的(de)耐(nai)氯化物應力腐蝕性能的(de)原因，可簡單地歸(gui)結為：
1. 雙(shuang)相不(bu)(bu)銹鋼的屈服強(qiang)度較18Cr-8Ni奧氏體不(bu)(bu)銹鋼高(gao)，在相同應(ying)力(li)作用下，較難產生粗大的滑移，表面膜不(bu)(bu)易破(po)裂(lie)，應(ying)力(li)腐蝕裂(lie)紋難以形成。
2. 在中性含Cl-介質中，18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼的應力斷裂多以點蝕為起點，而雙相不銹鋼由于其成分和組織的特點，耐點蝕性能優于18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼，點蝕不易形成，而一旦形成，由于第二相（α或y）的屏障作用，不易擴展成為應力集中系數較大的尖角形蝕坑。
3. 雙相不銹鋼中(zhong)的(de)第二相（α或γ）的(de)存(cun)在，對應力腐蝕裂紋(wen)的(de)擴(kuo)展(zhan)起機械屏障(zhang)作用(yong)，可以阻止裂紋(wen)向(xiang)前發展(zhan)，或使擴(kuo)展(zhan)中(zhong)的(de)裂紋(wen)改變(bian)方向(xiang)，顯著延長應力腐蝕裂紋(wen)的(de)擴(kuo)展(zhan)期。
4. 雙相不銹鋼中(zhong)存在一(yi)定數(shu)量(liang)的鐵素體，在介質的作用(yong)下，鐵素體（陽(yang)極）對(dui)奧氏體（陰極）起電(dian)化學保護作用(yong)。在實際事(shi)故中(zhong)觀(guan)察到α相的優先溶解。
此外(wai)，雙相不(bu)銹鋼具有較高的(de)耐應力腐蝕(shi)性能(neng)還有以下原因：
1. α相(xiang)(xiang)和y相(xiang)(xiang)的變(bian)形(xing)行為(wei)不同。在應力作用下，α相(xiang)(xiang)為(wei)高應力區(qu)，γ相(xiang)(xiang)為(wei)低(di)應力區(qu)，因而使γ相(xiang)(xiang)區(qu)的應力腐蝕敏(min)感性降低(di)。
2. 兩相(xiang)的(de)殘余應力(li)不同(tong)。由于兩相(xiang)的(de)膨(peng)脹系數(shu)不同(tong)，在(zai)固溶處(chu)理后膨(peng)脹系數(shu)大的(de)y相(xiang)收縮(suo)量大，因而在(zai)α／γ相(xiang)界附近的(de)y相(xiang)中(zhong)產生拉應力(li)，而在(zai)α相(xiang)產生壓應力(li)。一般說來，在(zai)殘余壓應力(li)的(de)情況下，對(dui)應力(li)腐蝕有抑制作用。
3. 當裂紋(wen)擴展到y相時，裂紋(wen)尖端(duan)應力(li)場使(shi)(shi)(shi)γ相中的位錯排列發(fa)生變(bian)化，或者使(shi)(shi)(shi)其(qi)轉變(bian)為馬氏(shi)體(ti)，從(cong)而使(shi)(shi)(shi)γ相的應力(li)耐腐蝕敏感(gan)性降低。
雙(shuang)(shuang)相(xiang)鋼的(de)優良(liang)耐應(ying)力(li)腐蝕性能(neng)受多(duo)種因素(su)的(de)影響(xiang)，如成分、組織(zhi)、熱處理(li)、冷加工以及(ji)介質的(de)條件等(deng)。了(le)解這(zhe)些條件如何(he)影響(xiang)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)耐應(ying)力(li)腐蝕性能(neng)，對(dui)于正確使用(yong)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼是十分重要的(de)。
1. 成分
碳的作(zuo)用是(shi)有(you)(you)害的，應(ying)盡量(liang)控制其(qi)含量(liang)，在(zai)新一代(dai)超(chao)級雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的碳含量(liang)不(bu)(bu)(bu)大于(yu)(yu)0.02％。氮(dan)在(zai)新一代(dai)雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)已是(shi)主(zhu)要的合金元(yuan)素，它能(neng)提(ti)高(gao)鋼(gang)的耐(nai)應(ying)力腐蝕(shi)性能(neng)，尤其(qi)在(zai)以點蝕(shi)為(wei)起源(yuan)的氯化(hua)物介質中(zhong)，由于(yu)(yu)氮(dan)能(neng)提(ti)高(gao)鋼(gang)的耐(nai)點蝕(shi)性能(neng)，其(qi)作(zuo)用更為(wei)明顯。氮(dan)還可改(gai)善鋼(gang)的鈍化(hua)能(neng)力，鉬又增強了這一作(zuo)用，使裂紋源(yuan)不(bu)(bu)(bu)易形成。含氮(dan)0.09％以上的雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)較(jiao)難(nan)變形，不(bu)(bu)(bu)易形成較(jiao)大的滑移(yi)臺階，表面膜不(bu)(bu)(bu)易破(po)裂，這都有(you)(you)助(zhu)于(yu)(yu)改(gai)善其(qi)耐(nai)應(ying)力腐蝕(shi)性能(neng)。
鎳(nie)的(de)主(zhu)要作(zuo)用是調節(jie)鋼中兩相的(de)比例。
鉬能(neng)顯著提高雙相(xiang)不銹鋼(gang)在氯化物介質中耐點蝕(shi)性(xing)能(neng)，在以點蝕(shi)為起源的(de)應力腐蝕(shi)條(tiao)件(jian)下(xia)，鋼(gang)中加入(ru)鉬是有益的(de)。
2. 組(zu)織，包括相比例(li)的(de)影響、晶粒尺寸、金(jin)屬間(jian)化合物等(deng)。
為了(le)研究雙相不銹鋼中兩相比例的影響，采用了21％～23％Cr的基本成分，加入1％～10％Ni，以獲得不同比例的α相和γ相，在恒載荷下和42％MgCl2溶液中，進行應力腐蝕性能試驗，結果如圖9.83所示。當鋼中α相含量為40％，y相含量為60％時，鋼的耐應力腐蝕性能最佳。0在600～900℃中溫加熱，相或x相的析出將增加雙相不銹鋼對應力腐蝕的敏感性。
隨(sui)固溶溫(wen)度的(de)上升，雙相不銹鋼中(zhong)的(de)α相含量增(zeng)(zeng)加，γ相含量減少，合(he)金元素在兩相之間的(de)分(fen)配漸(jian)趨于均勻。與此(ci)同(tong)時，晶粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)也會長大。試驗(yan)表明，隨(sui)著晶粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)的(de)長大，鋼的(de)應力腐蝕敏感(gan)性也隨(sui)之增(zeng)(zeng)加。
3. 介質
雙相不銹鋼在MgCl2、25％NaCl溶液中具有比18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼高得多的耐應力腐蝕臨界應力。在高溫水條件下，雙相不銹鋼也具有優良的耐應力腐蝕性能，但不宜在300℃以上的高溫水介質中使用，這是由于長期使用在300℃以上就有可能出現475℃脆性，從而惡化鋼的耐應力腐蝕性能。一般認為，雙相不銹鋼在連多硫酸條件下不易產生應力腐蝕。
