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(shuang)相(xiang)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、奧氏體鋼的耐應力腐(fu)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(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。
基于國內外的一些研究，雙相不銹鋼具有優良的耐氯化(hua)物應力腐蝕性能的原因，可簡單地(di)歸結為：
1. 雙相不(bu)銹鋼(gang)的(de)屈服強度較(jiao)18Cr-8Ni奧氏體不(bu)銹鋼(gang)高，在(zai)相同應力作用下，較(jiao)難產生(sheng)粗大的(de)滑(hua)移，表面膜不(bu)易破(po)裂(lie)，應力腐蝕裂(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)(zhong)的第二(er)相（α或γ）的存在，對應力腐蝕(shi)裂紋(wen)的擴展起機械(xie)屏(ping)障作用，可以阻(zu)止裂紋(wen)向前發展，或使擴展中(zhong)(zhong)的裂紋(wen)改(gai)變方(fang)向，顯著(zhu)延長應力腐蝕(shi)裂紋(wen)的擴展期。
4. 雙相(xiang)(xiang)不銹鋼中(zhong)存(cun)在一定(ding)數量(liang)的鐵(tie)素體，在介質的作用(yong)下，鐵(tie)素體（陽極）對奧氏體（陰極）起電(dian)化學保護作用(yong)。在實際事故中(zhong)觀察到α相(xiang)(xiang)的優先溶解。
此外，雙相不銹鋼具有較(jiao)高的耐應力腐蝕性能還有以下(xia)原因：
1. α相(xiang)和y相(xiang)的變形行為(wei)(wei)不同。在應(ying)力(li)(li)作用下，α相(xiang)為(wei)(wei)高應(ying)力(li)(li)區(qu)，γ相(xiang)為(wei)(wei)低應(ying)力(li)(li)區(qu)，因而使γ相(xiang)區(qu)的應(ying)力(li)(li)腐蝕敏感性降低。
2. 兩相(xiang)的(de)殘余(yu)應(ying)(ying)力不(bu)同(tong)。由于兩相(xiang)的(de)膨(peng)脹(zhang)系數(shu)不(bu)同(tong)，在(zai)(zai)固溶處(chu)理后膨(peng)脹(zhang)系數(shu)大的(de)y相(xiang)收縮量大，因(yin)而(er)在(zai)(zai)α／γ相(xiang)界附(fu)近(jin)的(de)y相(xiang)中產生拉應(ying)(ying)力，而(er)在(zai)(zai)α相(xiang)產生壓(ya)應(ying)(ying)力。一般說來，在(zai)(zai)殘余(yu)壓(ya)應(ying)(ying)力的(de)情(qing)況(kuang)下，對應(ying)(ying)力腐蝕有抑(yi)制作用。
3. 當裂(lie)(lie)紋擴展(zhan)到y相(xiang)時，裂(lie)(lie)紋尖端(duan)應力場使(shi)γ相(xiang)中的位錯排列發生變(bian)化(hua)，或者使(shi)其轉(zhuan)變(bian)為(wei)馬氏體(ti)，從而使(shi)γ相(xiang)的應力耐(nai)腐(fu)蝕敏感性降低。
雙(shuang)相(xiang)鋼的優良耐應(ying)力腐蝕(shi)性(xing)能受多(duo)種因素(su)的影(ying)響，如成分、組織、熱處理(li)、冷加工以及介質的條件等(deng)。了解(jie)這些條件如何影(ying)響雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的耐應(ying)力腐蝕(shi)性(xing)能，對于正確(que)使用(yong)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼是十分重要的。
1. 成分
碳(tan)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用是(shi)有害的(de)(de)，應盡(jin)量(liang)控制其含(han)量(liang)，在(zai)新一(yi)(yi)代超級雙(shuang)相不(bu)(bu)銹鋼(gang)中的(de)(de)碳(tan)含(han)量(liang)不(bu)(bu)大于0.02％。氮(dan)在(zai)新一(yi)(yi)代雙(shuang)相不(bu)(bu)銹鋼(gang)中已是(shi)主要的(de)(de)合金(jin)元素(su)，它能(neng)提高鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)應力腐(fu)蝕性(xing)能(neng)，尤其在(zai)以(yi)點蝕為起源(yuan)的(de)(de)氯化物介質中，由于氮(dan)能(neng)提高鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)點蝕性(xing)能(neng)，其作(zuo)(zuo)用更為明顯。氮(dan)還可改善鋼(gang)的(de)(de)鈍化能(neng)力，鉬又增強(qiang)了這一(yi)(yi)作(zuo)(zuo)用，使裂紋源(yuan)不(bu)(bu)易(yi)形成。含(han)氮(dan)0.09％以(yi)上的(de)(de)雙(shuang)相不(bu)(bu)銹鋼(gang)較難變形，不(bu)(bu)易(yi)形成較大的(de)(de)滑移臺(tai)階，表面膜不(bu)(bu)易(yi)破裂，這都有助于改善其耐(nai)應力腐(fu)蝕性(xing)能(neng)。
鎳的(de)主要作用是調節鋼中兩相的(de)比(bi)例。
鉬(mu)能(neng)顯著提高雙相不(bu)銹鋼在氯化物介質中(zhong)耐點蝕性能(neng)，在以點蝕為起源的(de)應(ying)力腐(fu)蝕條件下(xia)，鋼中(zhong)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(shu)間化合物等。
為了研究雙相(xiang)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。
隨固溶(rong)溫度的(de)上升，雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)中的(de)α相(xiang)(xiang)含量增(zeng)(zeng)加，γ相(xiang)(xiang)含量減(jian)少，合(he)金元(yuan)素在兩(liang)相(xiang)(xiang)之(zhi)間的(de)分配漸趨于(yu)均(jun)勻。與此同時，晶粒(li)尺(chi)寸也(ye)會長(chang)大。試驗(yan)表明，隨著晶粒(li)尺(chi)寸的(de)長(chang)大，鋼(gang)的(de)應力腐蝕敏感性也(ye)隨之(zhi)增(zeng)(zeng)加。
3. 介質(zhi)
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。
