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(ji)于國內外的一(yi)些研(yan)究，雙相不銹鋼具(ju)有優良的耐氯化物應(ying)力腐蝕性(xing)能的原因，可簡單(dan)地歸結為：
1. 雙相不(bu)銹鋼的屈服強度較18Cr-8Ni奧(ao)氏體不(bu)銹鋼高，在相同應力作(zuo)用下，較難(nan)產生粗大的滑移，表面膜不(bu)易破裂，應力腐蝕裂紋難(nan)以形(xing)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(bu)銹鋼中的(de)第二相（α或(huo)γ）的(de)存在(zai)，對應(ying)力腐蝕裂紋(wen)的(de)擴展(zhan)起(qi)機械屏障作(zuo)用，可(ke)以(yi)阻止裂紋(wen)向(xiang)前發展(zhan)，或(huo)使擴展(zhan)中的(de)裂紋(wen)改變(bian)方向(xiang)，顯著延長應(ying)力腐蝕裂紋(wen)的(de)擴展(zhan)期。
4. 雙相(xiang)不銹鋼中(zhong)存(cun)在(zai)一定數量的鐵(tie)素(su)體(ti)，在(zai)介質的作(zuo)用下，鐵(tie)素(su)體(ti)（陽極）對(dui)奧氏體(ti)（陰極）起電化學保護作(zuo)用。在(zai)實際事故中(zhong)觀察到(dao)α相(xiang)的優先溶解(jie)。
此外，雙相不銹鋼(gang)具有較高的耐(nai)應力腐蝕性(xing)能還有以下原(yuan)因(yin)：
1. α相和y相的(de)變形行為(wei)不同。在應(ying)力(li)作用下，α相為(wei)高應(ying)力(li)區(qu)，γ相為(wei)低應(ying)力(li)區(qu)，因而使γ相區(qu)的(de)應(ying)力(li)腐蝕敏感(gan)性(xing)降低。
2. 兩相(xiang)(xiang)的(de)殘(can)余應力不(bu)同(tong)。由于兩相(xiang)(xiang)的(de)膨脹(zhang)系(xi)數不(bu)同(tong)，在(zai)固溶處(chu)理后膨脹(zhang)系(xi)數大的(de)y相(xiang)(xiang)收縮量大，因而(er)在(zai)α／γ相(xiang)(xiang)界附(fu)近的(de)y相(xiang)(xiang)中產(chan)(chan)生(sheng)拉應力，而(er)在(zai)α相(xiang)(xiang)產(chan)(chan)生(sheng)壓(ya)應力。一般說來，在(zai)殘(can)余壓(ya)應力的(de)情(qing)況(kuang)下，對(dui)應力腐蝕有抑制作用。
3. 當裂(lie)紋擴展到(dao)y相時，裂(lie)紋尖(jian)端應力場使(shi)γ相中的位錯排列發生變(bian)(bian)化，或者使(shi)其轉(zhuan)變(bian)(bian)為(wei)馬氏體，從而使(shi)γ相的應力耐腐蝕(shi)敏(min)感性降低。
雙相鋼(gang)(gang)的(de)優良耐(nai)應力(li)腐(fu)蝕性(xing)能受多種因素(su)的(de)影響，如(ru)成分、組織、熱處理、冷加工以及(ji)介質(zhi)的(de)條件等(deng)。了解(jie)這些條件如(ru)何影響雙相不銹鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)應力(li)腐(fu)蝕性(xing)能，對于(yu)正(zheng)確使用雙相不銹鋼(gang)(gang)是(shi)十分重要的(de)。
1. 成(cheng)分
碳的(de)(de)(de)(de)(de)作用是(shi)有害的(de)(de)(de)(de)(de)，應(ying)(ying)盡量(liang)控制(zhi)其含(han)量(liang)，在新一(yi)(yi)代(dai)超級雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)碳含(han)量(liang)不(bu)大于(yu)0.02％。氮在新一(yi)(yi)代(dai)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)已是(shi)主要的(de)(de)(de)(de)(de)合金元(yuan)素，它(ta)能提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能，尤其在以點蝕(shi)(shi)(shi)為起(qi)源的(de)(de)(de)(de)(de)氯化物介(jie)質中(zhong)，由于(yu)氮能提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)點蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能，其作用更為明(ming)顯(xian)。氮還可(ke)改善鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)鈍化能力(li)，鉬又(you)增(zeng)強了這一(yi)(yi)作用，使裂紋源不(bu)易形成。含(han)氮0.09％以上的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)較難變(bian)形，不(bu)易形成較大的(de)(de)(de)(de)(de)滑移(yi)臺階(jie)，表面膜不(bu)易破裂，這都有助于(yu)改善其耐(nai)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能。
鎳的(de)(de)主(zhu)要作用是調節(jie)鋼中(zhong)兩相的(de)(de)比例。
鉬能(neng)(neng)顯著提高雙相不銹鋼在(zai)氯化物(wu)介質中耐(nai)點(dian)(dian)蝕性(xing)能(neng)(neng)，在(zai)以(yi)點(dian)(dian)蝕為起源的應(ying)力(li)腐蝕條件下(xia)，鋼中加入鉬是有益的。
2. 組織，包括相(xiang)比(bi)例的影響、晶(jing)粒尺寸(cun)、金屬間化合物等。
為了研究(jiu)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)固溶溫度的上升，雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼中的α相(xiang)含量增(zeng)加，γ相(xiang)含量減少(shao)，合金元素(su)在兩相(xiang)之間的分配(pei)漸趨于均勻。與此同時，晶(jing)粒(li)尺寸(cun)也(ye)會長(chang)大。試驗表明，隨(sui)著晶(jing)粒(li)尺寸(cun)的長(chang)大，鋼的應力腐蝕敏感性也(ye)隨(sui)之增(zeng)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，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。
