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(guo)內外的一(yi)些研究，雙(shuang)相(xiang)不銹鋼具有優良的耐氯化(hua)物應力腐(fu)蝕性能的原因，可簡單(dan)地歸結為：
1. 雙相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)屈服強(qiang)度(du)較18Cr-8Ni奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)高(gao)，在相同應(ying)力作(zuo)用下，較難(nan)產生粗大的(de)滑(hua)移(yi)，表面膜不易(yi)破裂，應(ying)力腐蝕裂紋難(nan)以(yi)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(xiu)鋼中(zhong)的第二相（α或γ）的存在，對應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕裂紋(wen)的擴(kuo)展(zhan)(zhan)起(qi)機械屏障(zhang)作用，可(ke)以阻(zu)止裂紋(wen)向前發(fa)展(zhan)(zhan)，或使擴(kuo)展(zhan)(zhan)中(zhong)的裂紋(wen)改變方向，顯著(zhu)延(yan)長應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕裂紋(wen)的擴(kuo)展(zhan)(zhan)期(qi)。
4. 雙相不銹鋼中存在一定(ding)數量的鐵素體(ti)，在介(jie)質的作用(yong)下，鐵素體(ti)（陽(yang)極）對奧氏體(ti)（陰極）起電化學(xue)保護作用(yong)。在實際(ji)事故中觀察到(dao)α相的優先溶解。
此外，雙相(xiang)不銹鋼具有較高(gao)的(de)耐應(ying)力腐蝕性(xing)能還有以下原因：
1. α相(xiang)和(he)y相(xiang)的變(bian)形行(xing)為(wei)不同。在應力作用下，α相(xiang)為(wei)高(gao)應力區(qu)，γ相(xiang)為(wei)低應力區(qu)，因而使γ相(xiang)區(qu)的應力腐蝕敏感(gan)性降低。
2. 兩(liang)相(xiang)(xiang)的殘余應(ying)力(li)不同。由于兩(liang)相(xiang)(xiang)的膨(peng)脹系數(shu)不同，在(zai)固溶處理后膨(peng)脹系數(shu)大的y相(xiang)(xiang)收(shou)縮量大，因而在(zai)α／γ相(xiang)(xiang)界附(fu)近的y相(xiang)(xiang)中產(chan)生拉應(ying)力(li)，而在(zai)α相(xiang)(xiang)產(chan)生壓(ya)應(ying)力(li)。一般說來，在(zai)殘余壓(ya)應(ying)力(li)的情況下，對應(ying)力(li)腐(fu)蝕有抑制作(zuo)用(yong)。
3. 當(dang)裂紋擴(kuo)展到y相時，裂紋尖端應力(li)場(chang)使γ相中的位錯(cuo)排(pai)列發生變化，或(huo)者(zhe)使其(qi)轉(zhuan)變為馬氏體，從而(er)使γ相的應力(li)耐腐(fu)蝕敏感性降(jiang)低。
雙(shuang)相(xiang)(xiang)鋼(gang)的(de)優良耐應力(li)腐蝕性(xing)能(neng)受多種因素的(de)影響，如成分、組織、熱處理、冷加(jia)工以及介(jie)質的(de)條件(jian)等(deng)。了(le)解這(zhe)些條件(jian)如何影響雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)耐應力(li)腐蝕性(xing)能(neng)，對(dui)于(yu)正確使用雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)是十(shi)分重(zhong)要的(de)。
1. 成(cheng)分
碳的(de)作用(yong)是有害的(de)，應盡量(liang)(liang)控制其含(han)(han)量(liang)(liang)，在新(xin)一代超(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼中的(de)碳含(han)(han)量(liang)(liang)不(bu)(bu)(bu)大于0.02％。氮在新(xin)一代雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼中已(yi)是主(zhu)要(yao)的(de)合金元(yuan)素，它能(neng)(neng)提高鋼的(de)耐(nai)(nai)應力(li)腐蝕性(xing)能(neng)(neng)，尤其在以點(dian)蝕為起(qi)源(yuan)的(de)氯化物介(jie)質中，由于氮能(neng)(neng)提高鋼的(de)耐(nai)(nai)點(dian)蝕性(xing)能(neng)(neng)，其作用(yong)更為明顯。氮還可改善鋼的(de)鈍化能(neng)(neng)力(li)，鉬又增強(qiang)了這(zhe)一作用(yong)，使裂(lie)(lie)紋源(yuan)不(bu)(bu)(bu)易(yi)(yi)形(xing)成。含(han)(han)氮0.09％以上(shang)的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼較(jiao)難(nan)變(bian)形(xing)，不(bu)(bu)(bu)易(yi)(yi)形(xing)成較(jiao)大的(de)滑移臺階(jie)，表面膜不(bu)(bu)(bu)易(yi)(yi)破裂(lie)(lie)，這(zhe)都有助于改善其耐(nai)(nai)應力(li)腐蝕性(xing)能(neng)(neng)。
鎳的主要(yao)作用是調節鋼中兩(liang)相的比例。
鉬(mu)能顯著(zhu)提高雙相不(bu)銹鋼(gang)在氯化物介質中(zhong)耐點(dian)蝕(shi)性能，在以點(dian)蝕(shi)為起源的應力腐(fu)蝕(shi)條件下，鋼(gang)中(zhong)加入鉬(mu)是有(you)益的。
2. 組(zu)織，包括相比(bi)例的影響、晶(jing)粒尺寸(cun)、金(jin)屬間化(hua)合物等。
為了研究雙(shuang)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)(sui)固溶溫度的上升，雙相(xiang)不銹(xiu)鋼中(zhong)的α相(xiang)含量增加，γ相(xiang)含量減(jian)少，合金(jin)元素在兩相(xiang)之間的分配漸趨于均勻(yun)。與此同時，晶粒(li)尺(chi)寸也(ye)會長大。試(shi)驗表明(ming)，隨(sui)(sui)著晶粒(li)尺(chi)寸的長大，鋼的應力(li)腐蝕敏感(gan)性也(ye)隨(sui)(sui)之增加。
3. 介(jie)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。
