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(xiu)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(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(xiu)鋼(gang)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(gang)具有優良(liang)的耐(nai)氯(lv)化物應力(li)腐蝕性能(neng)的原因，可簡單地歸(gui)結為：
1. 雙相(xiang)不銹鋼(gang)的屈服強度較(jiao)18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼(gang)高(gao)，在相(xiang)同應(ying)力作用下，較(jiao)難產生粗(cu)大的滑移，表(biao)面膜不易破裂(lie)，應(ying)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(xiu)鋼中(zhong)的(de)第二(er)相（α或(huo)γ）的(de)存在，對應力腐蝕裂紋(wen)的(de)擴展起機械屏障作用，可以(yi)阻止(zhi)裂紋(wen)向前發展，或(huo)使擴展中(zhong)的(de)裂紋(wen)改變方向，顯著延長應力腐蝕裂紋(wen)的(de)擴展期。
4. 雙相不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)存在(zai)一定(ding)數量的鐵素體(ti)，在(zai)介(jie)質的作用下，鐵素體(ti)（陽極(ji)）對奧(ao)氏體(ti)（陰極(ji)）起(qi)電化學(xue)保護作用。在(zai)實(shi)際事故中(zhong)(zhong)觀察到(dao)α相的優(you)先(xian)溶解。
此外，雙相不銹(xiu)鋼具(ju)有較高的耐(nai)應(ying)力腐蝕性(xing)能(neng)還(huan)有以下(xia)原因：
1. α相(xiang)和y相(xiang)的變形行為(wei)不同。在應(ying)力(li)作用下，α相(xiang)為(wei)高應(ying)力(li)區，γ相(xiang)為(wei)低(di)應(ying)力(li)區，因(yin)而使γ相(xiang)區的應(ying)力(li)腐蝕敏感性降低(di)。
2. 兩相(xiang)(xiang)的(de)殘(can)余應力(li)不同。由于兩相(xiang)(xiang)的(de)膨脹系(xi)(xi)數不同，在固溶處理(li)后膨脹系(xi)(xi)數大的(de)y相(xiang)(xiang)收(shou)縮(suo)量大，因而在α／γ相(xiang)(xiang)界附近(jin)的(de)y相(xiang)(xiang)中產(chan)生拉應力(li)，而在α相(xiang)(xiang)產(chan)生壓應力(li)。一(yi)般說來，在殘(can)余壓應力(li)的(de)情(qing)況下，對(dui)應力(li)腐蝕(shi)有(you)抑制作用。
3. 當(dang)裂(lie)紋擴展(zhan)到(dao)y相(xiang)(xiang)時，裂(lie)紋尖(jian)端應(ying)力場使γ相(xiang)(xiang)中(zhong)的位錯排列(lie)發(fa)生變(bian)化，或者使其轉變(bian)為馬氏體，從而使γ相(xiang)(xiang)的應(ying)力耐腐蝕(shi)敏感性(xing)降(jiang)低。
雙相鋼(gang)的(de)優(you)良耐應力(li)腐蝕(shi)性能(neng)受多種因素的(de)影響，如(ru)成分、組織、熱處理、冷加工(gong)以及介(jie)質(zhi)的(de)條件(jian)等。了解這些條件(jian)如(ru)何影響雙相不銹鋼(gang)的(de)耐應力(li)腐蝕(shi)性能(neng)，對于(yu)正確(que)使用雙相不銹鋼(gang)是十分重(zhong)要(yao)的(de)。
1. 成分
碳(tan)的(de)作(zuo)用是(shi)有害的(de)，應(ying)盡量控(kong)制其(qi)(qi)含(han)量，在新一(yi)(yi)代(dai)(dai)超級雙(shuang)相不(bu)銹鋼中的(de)碳(tan)含(han)量不(bu)大(da)于0.02％。氮在新一(yi)(yi)代(dai)(dai)雙(shuang)相不(bu)銹鋼中已是(shi)主要(yao)的(de)合(he)金元素，它能提高鋼的(de)耐應(ying)力腐(fu)蝕(shi)性(xing)能，尤(you)其(qi)(qi)在以(yi)點蝕(shi)為起源(yuan)的(de)氯化物介(jie)質中，由于氮能提高鋼的(de)耐點蝕(shi)性(xing)能，其(qi)(qi)作(zuo)用更為明顯。氮還可改(gai)善(shan)鋼的(de)鈍化能力，鉬(mu)又增強(qiang)了(le)這一(yi)(yi)作(zuo)用，使裂紋源(yuan)不(bu)易形成(cheng)。含(han)氮0.09％以(yi)上的(de)雙(shuang)相不(bu)銹鋼較難變(bian)形，不(bu)易形成(cheng)較大(da)的(de)滑(hua)移臺階，表面膜不(bu)易破(po)裂，這都有助于改(gai)善(shan)其(qi)(qi)耐應(ying)力腐(fu)蝕(shi)性(xing)能。
鎳的主要作用是調節(jie)鋼中兩相的比例。
鉬能顯著提高雙(shuang)相(xiang)不銹鋼在氯化物(wu)介質中耐點(dian)蝕(shi)性能，在以點(dian)蝕(shi)為起源的應力腐蝕(shi)條件下，鋼中加入鉬是有益的。
2. 組織(zhi)，包括相比例的影響、晶粒尺寸、金屬間化(hua)合物等。
為(wei)了研(yan)究雙相(xiang)不(bu)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)上升，雙相(xiang)不銹鋼中的(de)α相(xiang)含量(liang)增加，γ相(xiang)含量(liang)減(jian)少，合金元(yuan)素在兩相(xiang)之間的(de)分配漸(jian)趨(qu)于均勻(yun)。與此同時，晶粒尺(chi)寸也會(hui)長大。試驗表明(ming)，隨(sui)著(zhu)晶粒尺(chi)寸的(de)長大，鋼的(de)應力腐蝕敏感性也隨(sui)之增加。
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。
