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(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(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氏體不(bu)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(ji)于國(guo)內外的(de)一(yi)些研究(jiu)，雙(shuang)相不銹鋼具有優良的(de)耐氯化物應力腐蝕性能的(de)原因，可簡單地(di)歸(gui)結為(wei)：
1. 雙相不銹鋼的(de)屈服(fu)強度(du)較18Cr-8Ni奧氏體(ti)不銹鋼高，在相同應力作用下，較難產生粗大的(de)滑移，表面膜(mo)不易破裂，應力腐(fu)蝕裂紋難以(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(shuang)相不銹鋼(gang)中的(de)(de)第二相（α或(huo)γ）的(de)(de)存在(zai)，對應力腐蝕裂(lie)紋的(de)(de)擴(kuo)展(zhan)起(qi)機械屏障作用，可以阻(zu)止裂(lie)紋向(xiang)(xiang)前發展(zhan)，或(huo)使擴(kuo)展(zhan)中的(de)(de)裂(lie)紋改變方(fang)向(xiang)(xiang)，顯(xian)著延長(chang)應力腐蝕裂(lie)紋的(de)(de)擴(kuo)展(zhan)期。
4. 雙相不銹鋼中存在(zai)(zai)一定數量(liang)的鐵素體(ti)，在(zai)(zai)介質的作用下，鐵素體(ti)（陽極）對奧氏體(ti)（陰(yin)極）起電化(hua)學(xue)保護作用。在(zai)(zai)實際事故中觀(guan)察到α相的優先溶解。
此外，雙相不銹鋼具有較(jiao)高的耐應(ying)力(li)腐蝕性能還有以下(xia)原(yuan)因(yin)：
1. α相(xiang)和y相(xiang)的變形行為不同。在應(ying)力作用下，α相(xiang)為高應(ying)力區(qu)，γ相(xiang)為低(di)應(ying)力區(qu)，因而使γ相(xiang)區(qu)的應(ying)力腐蝕敏感性降低(di)。
2. 兩(liang)相(xiang)的(de)殘(can)余(yu)應(ying)(ying)力(li)不(bu)(bu)同。由于兩(liang)相(xiang)的(de)膨(peng)脹系(xi)數不(bu)(bu)同，在(zai)固(gu)溶處理(li)后膨(peng)脹系(xi)數大的(de)y相(xiang)收縮量大，因而在(zai)α／γ相(xiang)界附近的(de)y相(xiang)中產(chan)生拉應(ying)(ying)力(li)，而在(zai)α相(xiang)產(chan)生壓(ya)應(ying)(ying)力(li)。一般說來，在(zai)殘(can)余(yu)壓(ya)應(ying)(ying)力(li)的(de)情況下，對(dui)應(ying)(ying)力(li)腐蝕有抑制(zhi)作用。
3. 當裂紋擴展到y相時，裂紋尖端應力場使γ相中(zhong)的位錯排列發生變化，或者使其轉變為馬氏體，從而使γ相的應力耐腐蝕(shi)敏感性降低。
雙相鋼(gang)的(de)優(you)良(liang)耐應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)性能受多種因素的(de)影響，如成分(fen)、組(zu)織、熱處理(li)、冷加工(gong)以及介質的(de)條件等。了解這些條件如何(he)影響雙相不銹(xiu)鋼(gang)的(de)耐應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)性能，對于正確(que)使用雙相不銹(xiu)鋼(gang)是十分(fen)重要的(de)。
1. 成分
碳的(de)作(zuo)用是(shi)有(you)害的(de)，應(ying)盡量(liang)(liang)控制(zhi)其含(han)量(liang)(liang)，在(zai)新一代(dai)(dai)超級雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)碳含(han)量(liang)(liang)不(bu)大于0.02％。氮(dan)在(zai)新一代(dai)(dai)雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)已是(shi)主要的(de)合金元素(su)，它能(neng)提(ti)(ti)高鋼(gang)(gang)的(de)耐應(ying)力(li)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)，尤(you)其在(zai)以點蝕(shi)為起(qi)源的(de)氯化物介質中(zhong)，由于氮(dan)能(neng)提(ti)(ti)高鋼(gang)(gang)的(de)耐點蝕(shi)性(xing)能(neng)，其作(zuo)用更為明(ming)顯。氮(dan)還(huan)可(ke)改(gai)善鋼(gang)(gang)的(de)鈍(dun)化能(neng)力(li)，鉬(mu)又增強了這一作(zuo)用，使裂紋源不(bu)易(yi)形成(cheng)(cheng)。含(han)氮(dan)0.09％以上(shang)的(de)雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)較難(nan)變形，不(bu)易(yi)形成(cheng)(cheng)較大的(de)滑移(yi)臺階，表面膜(mo)不(bu)易(yi)破(po)裂，這都有(you)助(zhu)于改(gai)善其耐應(ying)力(li)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)。
鎳(nie)的主要作(zuo)用(yong)是調節鋼中兩相(xiang)的比例。
鉬能顯著提高雙相不銹鋼在氯化(hua)物(wu)介質中(zhong)耐點蝕(shi)(shi)性能，在以點蝕(shi)(shi)為起源的(de)應力腐蝕(shi)(shi)條(tiao)件下，鋼中(zhong)加入鉬是有益的(de)。
2. 組織，包括相比(bi)例的影響、晶(jing)粒(li)尺寸、金屬(shu)間化合物等。
為了(le)研究雙(shuang)相不(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(wen)度(du)的(de)上升，雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)中的(de)α相(xiang)含量增加，γ相(xiang)含量減少，合金元素在(zai)兩相(xiang)之間的(de)分配漸(jian)趨(qu)于(yu)均勻。與此同時(shi)，晶粒尺(chi)寸(cun)也(ye)會長(chang)大(da)。試驗表明(ming)，隨(sui)著晶粒尺(chi)寸(cun)的(de)長(chang)大(da)，鋼(gang)的(de)應力腐蝕敏(min)感(gan)性也(ye)隨(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(xing)，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。
