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(bu)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(xiu)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(xie)研究，雙相不銹鋼具(ju)有優良的耐(nai)氯化物應力(li)腐蝕性能的原(yuan)因，可簡單地歸結為：
1. 雙相不(bu)銹鋼的屈服(fu)強度較18Cr-8Ni奧氏體不(bu)銹鋼高，在相同應(ying)力(li)作(zuo)用下，較難(nan)產生(sheng)粗大的滑移，表面膜不(bu)易(yi)破裂(lie)，應(ying)力(li)腐(fu)蝕裂(lie)紋(wen)難(nan)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(xiang)不(bu)銹鋼中(zhong)的(de)第二相(xiang)（α或(huo)γ）的(de)存(cun)在，對(dui)應力腐(fu)(fu)蝕裂(lie)紋的(de)擴展(zhan)起機械(xie)屏(ping)障(zhang)作(zuo)用，可以阻(zu)止裂(lie)紋向(xiang)前發展(zhan)，或(huo)使擴展(zhan)中(zhong)的(de)裂(lie)紋改變方向(xiang)，顯(xian)著延(yan)長(chang)應力腐(fu)(fu)蝕裂(lie)紋的(de)擴展(zhan)期。
4. 雙(shuang)相不銹(xiu)鋼中存(cun)在一定數(shu)量的(de)鐵(tie)素體，在介質的(de)作用(yong)下，鐵(tie)素體（陽極）對(dui)奧氏體（陰極）起(qi)電化學(xue)保護作用(yong)。在實際事故中觀察到α相的(de)優先溶解。
此外，雙相不銹鋼具(ju)有較高(gao)的耐(nai)應力腐蝕性能還(huan)有以(yi)下原因：
1. α相和(he)y相的(de)變形(xing)行為不(bu)同(tong)。在應力作(zuo)用下，α相為高(gao)應力區，γ相為低應力區，因而使γ相區的(de)應力腐(fu)蝕敏感性降低。
2. 兩(liang)相(xiang)的(de)殘(can)余應(ying)力(li)不同。由于兩(liang)相(xiang)的(de)膨脹(zhang)(zhang)系(xi)數(shu)不同，在固溶(rong)處理后膨脹(zhang)(zhang)系(xi)數(shu)大的(de)y相(xiang)收縮量大，因而在α／γ相(xiang)界(jie)附近的(de)y相(xiang)中產生(sheng)(sheng)拉應(ying)力(li)，而在α相(xiang)產生(sheng)(sheng)壓應(ying)力(li)。一(yi)般說來(lai)，在殘(can)余壓應(ying)力(li)的(de)情況下，對(dui)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)有抑制作用。
3. 當裂紋擴展到(dao)y相(xiang)時，裂紋尖端應力場使(shi)γ相(xiang)中的位錯(cuo)排(pai)列發生變化，或(huo)者使(shi)其轉變為馬氏體，從而使(shi)γ相(xiang)的應力耐腐蝕(shi)敏感性降低。
雙(shuang)相(xiang)鋼的(de)(de)(de)優良耐應(ying)力腐蝕性能(neng)受多種因素的(de)(de)(de)影(ying)響，如成(cheng)分、組織(zhi)、熱處理、冷加(jia)工以及介質的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)等。了解這些條(tiao)件(jian)如何影(ying)響雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)耐應(ying)力腐蝕性能(neng)，對于正確使(shi)用雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼是十分重要(yao)的(de)(de)(de)。
1. 成分
碳的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用是有(you)害的(de)(de)(de)(de)，應(ying)盡(jin)量(liang)控制其(qi)(qi)含(han)量(liang)，在(zai)新一代超級(ji)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)碳含(han)量(liang)不(bu)(bu)大于(yu)0.02％。氮(dan)(dan)在(zai)新一代雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中已(yi)是主要的(de)(de)(de)(de)合金元素，它(ta)能(neng)提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)力(li)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)，尤其(qi)(qi)在(zai)以點蝕(shi)為(wei)起源(yuan)的(de)(de)(de)(de)氯化物介質中，由于(yu)氮(dan)(dan)能(neng)提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)性(xing)能(neng)，其(qi)(qi)作(zuo)用更為(wei)明顯。氮(dan)(dan)還(huan)可改善鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)鈍化能(neng)力(li)，鉬又增(zeng)強(qiang)了這一作(zuo)用，使裂紋(wen)源(yuan)不(bu)(bu)易形(xing)(xing)成(cheng)。含(han)氮(dan)(dan)0.09％以上的(de)(de)(de)(de)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)較難變形(xing)(xing)，不(bu)(bu)易形(xing)(xing)成(cheng)較大的(de)(de)(de)(de)滑移(yi)臺階，表面膜不(bu)(bu)易破裂，這都(dou)有(you)助于(yu)改善其(qi)(qi)耐(nai)應(ying)力(li)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)。
鎳的主要(yao)作用是調(diao)節鋼(gang)中兩相的比(bi)例。
鉬能(neng)顯(xian)著提高雙相不銹鋼在(zai)氯化物介質中耐(nai)點(dian)蝕(shi)性能(neng)，在(zai)以(yi)點(dian)蝕(shi)為起(qi)源(yuan)的(de)應力腐蝕(shi)條件下，鋼中加(jia)入鉬是(shi)有(you)益的(de)。
2. 組織，包括(kuo)相比例(li)的影響、晶粒尺寸、金(jin)屬間化合(he)物等。
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(wen)度的(de)上升，雙(shuang)相(xiang)不銹鋼中的(de)α相(xiang)含量增(zeng)加，γ相(xiang)含量減少，合金元(yuan)素在兩相(xiang)之間的(de)分配漸趨(qu)于(yu)均(jun)勻。與(yu)此同(tong)時，晶粒(li)尺(chi)寸(cun)也會長(chang)(chang)大。試驗表明，隨(sui)著晶粒(li)尺(chi)寸(cun)的(de)長(chang)(chang)大，鋼的(de)應(ying)力腐蝕敏感性也隨(sui)之增(zeng)加。
3. 介(jie)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。
