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(li)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(ao)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(wai)的(de)一(yi)些研究，雙相不銹(xiu)鋼具(ju)有優(you)良的(de)耐氯化物應力腐蝕(shi)性能的(de)原因，可簡單地(di)歸結為：
1. 雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的屈服強度較(jiao)18Cr-8Ni奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)高，在(zai)相同應(ying)力作(zuo)用(yong)下，較(jiao)難產生粗大的滑移，表(biao)面膜(mo)不(bu)易(yi)破(po)裂(lie)，應(ying)力腐蝕(shi)裂(lie)紋難以形成(cheng)。
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(gang)中的(de)第二相（α或γ）的(de)存(cun)在(zai)，對應力腐(fu)蝕裂(lie)紋(wen)的(de)擴(kuo)展(zhan)起機械屏(ping)障作用，可以阻止裂(lie)紋(wen)向(xiang)前(qian)發展(zhan)，或使擴(kuo)展(zhan)中的(de)裂(lie)紋(wen)改變方向(xiang)，顯(xian)著延(yan)長應力腐(fu)蝕裂(lie)紋(wen)的(de)擴(kuo)展(zhan)期。
4. 雙相不銹(xiu)鋼中存在(zai)(zai)一定數量的鐵素體(ti)，在(zai)(zai)介(jie)質(zhi)的作用(yong)下，鐵素體(ti)（陽極）對(dui)奧(ao)氏(shi)體(ti)（陰(yin)極）起(qi)電化學保護作用(yong)。在(zai)(zai)實際事(shi)故中觀察到α相的優先溶解(jie)。
此外，雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)具有較高(gao)的耐應(ying)力腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)還有以下(xia)原因：
1. α相(xiang)和(he)y相(xiang)的變形行為(wei)不同。在應(ying)力(li)作用(yong)下(xia)，α相(xiang)為(wei)高應(ying)力(li)區(qu)，γ相(xiang)為(wei)低應(ying)力(li)區(qu)，因而使(shi)γ相(xiang)區(qu)的應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏感性降(jiang)低。
2. 兩相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)殘余應(ying)力(li)(li)不同。由于兩相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)膨脹系(xi)數(shu)不同，在(zai)固溶(rong)處理后膨脹系(xi)數(shu)大的(de)y相(xiang)(xiang)(xiang)收縮量大，因而在(zai)α／γ相(xiang)(xiang)(xiang)界附近的(de)y相(xiang)(xiang)(xiang)中產生(sheng)拉應(ying)力(li)(li)，而在(zai)α相(xiang)(xiang)(xiang)產生(sheng)壓應(ying)力(li)(li)。一般說來，在(zai)殘余壓應(ying)力(li)(li)的(de)情況(kuang)下，對應(ying)力(li)(li)腐蝕有抑制作(zuo)用。
3. 當(dang)裂紋(wen)擴展到y相時(shi)，裂紋(wen)尖端應(ying)力場使γ相中的位錯排列發生(sheng)變化，或者(zhe)使其(qi)轉變為馬氏體，從(cong)而使γ相的應(ying)力耐(nai)腐蝕敏感(gan)性降(jiang)低。
雙(shuang)相鋼的優良(liang)耐應力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能受多種因素的影響(xiang)，如成分、組織、熱處理、冷加(jia)工以及介質的條件等。了解這些條件如何(he)影響(xiang)雙(shuang)相不(bu)銹鋼的耐應力(li)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能，對(dui)于正確使(shi)用雙(shuang)相不(bu)銹鋼是十分重要的。
1. 成分
碳(tan)(tan)的(de)(de)作用是有(you)害(hai)的(de)(de)，應盡(jin)量(liang)控制其含(han)量(liang)，在新一代(dai)超級雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)碳(tan)(tan)含(han)量(liang)不(bu)(bu)(bu)大于(yu)0.02％。氮(dan)在新一代(dai)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)已是主要的(de)(de)合金元素(su)，它能(neng)提高鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)應力腐(fu)蝕性能(neng)，尤其在以點蝕為(wei)起源的(de)(de)氯(lv)化物介質中(zhong)，由于(yu)氮(dan)能(neng)提高鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)點蝕性能(neng)，其作用更為(wei)明顯。氮(dan)還可改善(shan)鋼(gang)的(de)(de)鈍化能(neng)力，鉬又增強了這(zhe)一作用，使(shi)裂(lie)紋源不(bu)(bu)(bu)易(yi)形成。含(han)氮(dan)0.09％以上的(de)(de)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)較(jiao)難變形，不(bu)(bu)(bu)易(yi)形成較(jiao)大的(de)(de)滑移臺階，表面膜(mo)不(bu)(bu)(bu)易(yi)破裂(lie)，這(zhe)都有(you)助于(yu)改善(shan)其耐(nai)應力腐(fu)蝕性能(neng)。
鎳的(de)主要作用是(shi)調節鋼中兩相的(de)比例。
鉬能顯(xian)著提高(gao)雙相不銹鋼在(zai)氯化(hua)物(wu)介質中(zhong)耐點(dian)(dian)蝕性能，在(zai)以點(dian)(dian)蝕為(wei)起源的(de)應力腐蝕條(tiao)件下(xia)，鋼中(zhong)加(jia)入鉬是(shi)有益的(de)。
2. 組織，包括相比例的影響、晶粒尺寸、金屬間化(hua)合(he)物等。
為了(le)研(yan)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(sui)(sui)固(gu)溶溫度的上(shang)升，雙相(xiang)不銹鋼中的α相(xiang)含量(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)，γ相(xiang)含量(liang)減(jian)少(shao)，合(he)金元(yuan)素在兩相(xiang)之間的分配漸趨于均(jun)勻。與此同時(shi)，晶粒(li)尺(chi)寸也(ye)會長大(da)。試驗表明，隨(sui)(sui)著(zhu)晶粒(li)尺(chi)寸的長大(da)，鋼的應(ying)力腐(fu)蝕敏感性(xing)也(ye)隨(sui)(sui)之增(zeng)(zeng)加(jia)。
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。
