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(ti)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。
基于國內外的一些研究，雙相不銹鋼具(ju)有優良的耐氯化(hua)物應(ying)力腐蝕性能的原因(yin)，可簡單地歸結為(wei)：
1. 雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)屈服強度(du)較(jiao)18Cr-8Ni奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼高，在相(xiang)同應力作用下(xia)，較(jiao)難產生粗(cu)大(da)的(de)滑移，表面膜不易破裂，應力腐蝕(shi)裂紋(wen)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(xiang)不銹鋼中(zhong)的(de)(de)第(di)二(er)相(xiang)（α或(huo)γ）的(de)(de)存在(zai)，對(dui)應力(li)腐(fu)蝕(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)擴展(zhan)起機械(xie)屏(ping)障作用，可以阻止裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)向前(qian)發展(zhan)，或(huo)使擴展(zhan)中(zhong)的(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)改變方(fang)向，顯著延(yan)長應力(li)腐(fu)蝕(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)擴展(zhan)期。
4. 雙(shuang)相(xiang)不銹鋼中存在(zai)一定數(shu)量的鐵(tie)素體(ti)，在(zai)介質的作用下，鐵(tie)素體(ti)（陽(yang)極）對奧氏體(ti)（陰極）起(qi)電化學保(bao)護作用。在(zai)實際(ji)事故中觀察到α相(xiang)的優先溶解。
此外，雙相不銹鋼具有較(jiao)高的耐(nai)應力腐蝕性能(neng)還有以下原因：
1. α相(xiang)(xiang)和(he)y相(xiang)(xiang)的(de)(de)變形行為不(bu)同。在應(ying)(ying)力作用(yong)下，α相(xiang)(xiang)為高應(ying)(ying)力區，γ相(xiang)(xiang)為低(di)應(ying)(ying)力區，因而使γ相(xiang)(xiang)區的(de)(de)應(ying)(ying)力腐蝕敏(min)感性降低(di)。
2. 兩相的(de)(de)(de)殘余應力(li)(li)不(bu)同(tong)。由于兩相的(de)(de)(de)膨脹(zhang)(zhang)系數(shu)不(bu)同(tong)，在(zai)固溶處理后膨脹(zhang)(zhang)系數(shu)大(da)的(de)(de)(de)y相收縮量大(da)，因而在(zai)α／γ相界附近的(de)(de)(de)y相中產生拉應力(li)(li)，而在(zai)α相產生壓應力(li)(li)。一(yi)般說來，在(zai)殘余壓應力(li)(li)的(de)(de)(de)情(qing)況下，對應力(li)(li)腐蝕(shi)有抑(yi)制作用(yong)。
3. 當裂(lie)紋(wen)(wen)擴展到(dao)y相(xiang)(xiang)時，裂(lie)紋(wen)(wen)尖(jian)端應(ying)力場使γ相(xiang)(xiang)中的位錯排列發(fa)生(sheng)變化，或(huo)者(zhe)使其轉變為馬氏體，從而使γ相(xiang)(xiang)的應(ying)力耐腐(fu)蝕敏(min)感性降低。
雙(shuang)相鋼的優良耐應力(li)腐(fu)蝕性能受多種因素的影(ying)響(xiang)，如成分(fen)、組織、熱處(chu)理、冷加工以及介質(zhi)的條件(jian)等。了解這些條件(jian)如何(he)影(ying)響(xiang)雙(shuang)相不(bu)銹鋼的耐應力(li)腐(fu)蝕性能，對于正確使用(yong)雙(shuang)相不(bu)銹鋼是(shi)十分(fen)重(zhong)要的。
1. 成分
碳(tan)的作用是有(you)害的，應盡量(liang)(liang)控制其含量(liang)(liang)，在新一(yi)代(dai)(dai)超級雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中的碳(tan)含量(liang)(liang)不(bu)(bu)(bu)大于(yu)0.02％。氮在新一(yi)代(dai)(dai)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)中已(yi)是主(zhu)要的合金(jin)元素，它能(neng)(neng)提(ti)高鋼(gang)的耐應力腐蝕(shi)性能(neng)(neng)，尤其在以(yi)點(dian)蝕(shi)為(wei)起源的氯化物介質中，由(you)于(yu)氮能(neng)(neng)提(ti)高鋼(gang)的耐點(dian)蝕(shi)性能(neng)(neng)，其作用更為(wei)明(ming)顯。氮還可改善(shan)鋼(gang)的鈍化能(neng)(neng)力，鉬又增(zeng)強了這一(yi)作用，使裂紋源不(bu)(bu)(bu)易(yi)形成(cheng)(cheng)。含氮0.09％以(yi)上(shang)的雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)較難變形，不(bu)(bu)(bu)易(yi)形成(cheng)(cheng)較大的滑移臺階，表面膜(mo)不(bu)(bu)(bu)易(yi)破裂，這都有(you)助于(yu)改善(shan)其耐應力腐蝕(shi)性能(neng)(neng)。
鎳的(de)主要(yao)作用(yong)是調節(jie)鋼中兩(liang)相(xiang)的(de)比例。
鉬能(neng)顯著提高雙相不(bu)銹(xiu)鋼在氯化(hua)物介質中耐點蝕性能(neng)，在以點蝕為(wei)起源的應力腐蝕條件下，鋼中加(jia)入鉬是有益的。
2. 組(zu)織(zhi)，包(bao)括相比例(li)的影響、晶(jing)粒尺寸、金屬(shu)間化(hua)合物等(deng)。
為了研究雙(shuang)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。
隨固溶溫度的(de)(de)上升(sheng)，雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)α相(xiang)含量(liang)(liang)增(zeng)加，γ相(xiang)含量(liang)(liang)減少(shao)，合金元素在兩(liang)相(xiang)之間的(de)(de)分配漸趨于均勻。與此同時，晶粒尺寸也會長(chang)大(da)。試驗表明，隨著晶粒尺寸的(de)(de)長(chang)大(da)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)應力腐蝕敏感(gan)性也隨之增(zeng)加。
3. 介質
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(cui)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。
