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，對于雙相不銹鋼(gang)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。
基于國內外的(de)一些(xie)研究(jiu)，雙相不銹鋼具(ju)有優良(liang)的(de)耐氯化物應力(li)腐蝕性(xing)能(neng)的(de)原因(yin)，可(ke)簡單地歸結為(wei)：
1. 雙相不銹鋼(gang)的屈(qu)服強度較18Cr-8Ni奧氏體(ti)不銹鋼(gang)高，在(zai)相同應力(li)作用下，較難產(chan)生(sheng)粗大的滑(hua)移，表面(mian)膜不易破(po)裂，應力(li)腐蝕裂紋難以形成。
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(shuang)相不銹鋼中的第二相（α或γ）的存在，對(dui)應力(li)(li)腐蝕裂(lie)紋的擴展起機械屏障作(zuo)用，可以阻止裂(lie)紋向前發展，或使擴展中的裂(lie)紋改變方向，顯著延長應力(li)(li)腐蝕裂(lie)紋的擴展期。
4. 雙相不(bu)銹(xiu)鋼中存(cun)在(zai)(zai)一定數(shu)量的鐵素體(ti)(ti)，在(zai)(zai)介質的作(zuo)用下，鐵素體(ti)(ti)（陽極）對奧氏體(ti)(ti)（陰極）起電化學保護作(zuo)用。在(zai)(zai)實際事(shi)故中觀察到(dao)α相的優先溶解。
此外，雙相不銹鋼具有(you)較高(gao)的耐應力腐蝕性能還(huan)有(you)以(yi)下原因：
1. α相(xiang)和y相(xiang)的變形(xing)行為不同。在應力(li)作(zuo)用下，α相(xiang)為高應力(li)區(qu)，γ相(xiang)為低應力(li)區(qu)，因而使γ相(xiang)區(qu)的應力(li)腐(fu)蝕敏感(gan)性降低。
2. 兩(liang)相的(de)殘余應(ying)(ying)力(li)(li)不(bu)同。由于兩(liang)相的(de)膨(peng)脹系數不(bu)同，在(zai)固溶(rong)處理后膨(peng)脹系數大的(de)y相收縮量大，因而在(zai)α／γ相界附近(jin)的(de)y相中產生拉應(ying)(ying)力(li)(li)，而在(zai)α相產生壓應(ying)(ying)力(li)(li)。一般(ban)說(shuo)來，在(zai)殘余壓應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)情況下(xia)，對(dui)應(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕有(you)抑制作(zuo)用(yong)。
3. 當裂(lie)紋擴展到y相時，裂(lie)紋尖端(duan)應力(li)(li)場(chang)使(shi)γ相中的(de)位錯排列發生變(bian)化，或者使(shi)其轉(zhuan)變(bian)為馬(ma)氏體(ti)，從(cong)而使(shi)γ相的(de)應力(li)(li)耐腐蝕(shi)敏感性降(jiang)低。
雙(shuang)相(xiang)鋼的優良耐應力(li)腐蝕性(xing)能(neng)受多(duo)種因(yin)素的影響，如成分、組織(zhi)、熱處理(li)、冷加(jia)工以及介質的條件等。了解這些條件如何(he)影響雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的耐應力(li)腐蝕性(xing)能(neng)，對于正確使用雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼是十分重要(yao)的。
1. 成分(fen)
碳的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)是有害的(de)(de)(de)(de)，應(ying)盡(jin)量控制其(qi)(qi)含(han)(han)量，在新(xin)一(yi)代超級(ji)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)碳含(han)(han)量不(bu)大(da)于0.02％。氮(dan)在新(xin)一(yi)代雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中已是主要的(de)(de)(de)(de)合(he)金元(yuan)素，它能(neng)提高鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)，尤其(qi)(qi)在以點蝕(shi)為起(qi)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)氯化物介質中，由于氮(dan)能(neng)提高鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐點蝕(shi)性(xing)能(neng)，其(qi)(qi)作(zuo)用(yong)更為明顯。氮(dan)還可改(gai)善(shan)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)鈍化能(neng)力(li)，鉬又增強了這一(yi)作(zuo)用(yong)，使(shi)裂紋源(yuan)(yuan)不(bu)易(yi)形(xing)成。含(han)(han)氮(dan)0.09％以上的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)較難變(bian)形(xing)，不(bu)易(yi)形(xing)成較大(da)的(de)(de)(de)(de)滑移(yi)臺階(jie)，表(biao)面膜不(bu)易(yi)破裂，這都有助于改(gai)善(shan)其(qi)(qi)耐應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)。
鎳的主(zhu)要作用是調(diao)節鋼中(zhong)兩相的比例。
鉬(mu)能顯著提高(gao)雙(shuang)相不銹鋼(gang)在(zai)氯(lv)化(hua)物(wu)介質(zhi)中耐點(dian)蝕性能，在(zai)以(yi)點(dian)蝕為起源的(de)應力(li)腐蝕條(tiao)件(jian)下，鋼(gang)中加入鉬(mu)是有益的(de)。
2. 組織(zhi)，包括相比例的影響、晶粒尺寸、金屬間(jian)化合物等(deng)。
為了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)固溶溫度的(de)(de)上升，雙相(xiang)不(bu)銹鋼中的(de)(de)α相(xiang)含量增加，γ相(xiang)含量減少，合金(jin)元素在兩(liang)相(xiang)之間的(de)(de)分配漸趨于(yu)均勻。與此同時，晶(jing)粒(li)尺(chi)寸也會長大(da)。試驗(yan)表(biao)明，隨(sui)著晶(jing)粒(li)尺(chi)寸的(de)(de)長大(da)，鋼的(de)(de)應力(li)腐蝕敏感性(xing)也隨(sui)之增加。
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(cui)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。
