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(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(ao)氏體不銹鋼(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(ji)于(yu)國內外的(de)一(yi)些(xie)研(yan)究，雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼具有優良(liang)的(de)耐氯化物應(ying)力腐(fu)蝕性(xing)能的(de)原因，可簡單地歸(gui)結為：
1. 雙(shuang)相不銹鋼(gang)的屈服強度較18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼(gang)高，在相同應(ying)力作用下(xia)，較難產(chan)生粗大(da)的滑移，表面膜(mo)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(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)的第二相（α或γ）的存在，對應力腐(fu)蝕裂(lie)(lie)紋的擴展起機械屏障(zhang)作用，可以阻止(zhi)裂(lie)(lie)紋向前(qian)發展，或使擴展中(zhong)的裂(lie)(lie)紋改變方向，顯著延長應力腐(fu)蝕裂(lie)(lie)紋的擴展期。
4. 雙相(xiang)不(bu)銹鋼中存(cun)在(zai)一(yi)定數量的(de)鐵素(su)體(ti)，在(zai)介質(zhi)的(de)作用(yong)下，鐵素(su)體(ti)（陽(yang)極）對奧氏體(ti)（陰極）起電(dian)化學(xue)保護作用(yong)。在(zai)實際事故(gu)中觀(guan)察到α相(xiang)的(de)優先溶解(jie)。
此外，雙(shuang)相不銹鋼具有較高的耐應力(li)腐(fu)蝕性能還有以下原因：
1. α相(xiang)和(he)y相(xiang)的變形(xing)行為不(bu)同。在應(ying)(ying)力作(zuo)用下(xia)，α相(xiang)為高應(ying)(ying)力區(qu)，γ相(xiang)為低應(ying)(ying)力區(qu)，因(yin)而使γ相(xiang)區(qu)的應(ying)(ying)力腐(fu)蝕敏感性降低。
2. 兩相(xiang)(xiang)的(de)殘(can)余應(ying)(ying)力(li)不同。由于兩相(xiang)(xiang)的(de)膨脹系數不同，在(zai)(zai)(zai)固溶處理(li)后膨脹系數大的(de)y相(xiang)(xiang)收縮量大，因而在(zai)(zai)(zai)α／γ相(xiang)(xiang)界(jie)附近的(de)y相(xiang)(xiang)中產生拉應(ying)(ying)力(li)，而在(zai)(zai)(zai)α相(xiang)(xiang)產生壓應(ying)(ying)力(li)。一般說來，在(zai)(zai)(zai)殘(can)余壓應(ying)(ying)力(li)的(de)情況下(xia)，對應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)有(you)抑制(zhi)作用。
3. 當(dang)裂(lie)紋擴展(zhan)到y相時，裂(lie)紋尖端(duan)應力場使(shi)(shi)γ相中的位錯排(pai)列發生變(bian)(bian)化，或者使(shi)(shi)其轉變(bian)(bian)為(wei)馬氏體，從而使(shi)(shi)γ相的應力耐腐蝕敏(min)感性(xing)降低。
雙相鋼的優良耐應力腐(fu)蝕性能(neng)受(shou)多(duo)種因素的影響，如成分(fen)、組織、熱處(chu)理、冷加工以及介質(zhi)的條件等(deng)。了(le)解這些條件如何影響雙相不銹鋼的耐應力腐(fu)蝕性能(neng)，對于(yu)正確使用雙相不銹鋼是十分(fen)重(zhong)要的。
1. 成分
碳的(de)作用是(shi)有(you)害的(de)，應盡量(liang)控制其含量(liang)，在(zai)(zai)新(xin)一代超級雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)碳含量(liang)不大(da)于(yu)0.02％。氮(dan)在(zai)(zai)新(xin)一代雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)已是(shi)主要的(de)合金元素(su)，它能提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)應力(li)腐(fu)蝕性(xing)能，尤其在(zai)(zai)以點蝕為(wei)起(qi)源(yuan)的(de)氯化(hua)物介(jie)質中(zhong)，由于(yu)氮(dan)能提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)點蝕性(xing)能，其作用更為(wei)明顯。氮(dan)還可(ke)改(gai)善鋼(gang)(gang)的(de)鈍化(hua)能力(li)，鉬又增強了這一作用，使裂(lie)(lie)紋源(yuan)不易(yi)形(xing)成(cheng)(cheng)。含氮(dan)0.09％以上的(de)雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)較難變形(xing)，不易(yi)形(xing)成(cheng)(cheng)較大(da)的(de)滑移(yi)臺階，表(biao)面膜不易(yi)破裂(lie)(lie)，這都有(you)助(zhu)于(yu)改(gai)善其耐(nai)(nai)應力(li)腐(fu)蝕性(xing)能。
鎳的主要作(zuo)用(yong)是調節鋼中兩相的比例(li)。
鉬能(neng)顯著(zhu)提(ti)高雙相不銹鋼在(zai)氯(lv)化物介質中耐點(dian)(dian)蝕性能(neng)，在(zai)以點(dian)(dian)蝕為(wei)起源的應力腐蝕條件(jian)下，鋼中加入鉬是有益(yi)的。
2. 組織，包(bao)括相(xiang)比例的(de)影響、晶粒尺(chi)寸、金屬間化(hua)合(he)物等。
為了研(yan)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)(sui)固溶(rong)溫度(du)的上升，雙相不銹鋼中的α相含量(liang)增加(jia)，γ相含量(liang)減少，合(he)金元素(su)在兩相之間的分(fen)配漸趨于均勻(yun)。與此同時，晶(jing)粒(li)尺(chi)寸也會(hui)長大。試驗表明，隨(sui)(sui)著(zhu)晶(jing)粒(li)尺(chi)寸的長大，鋼的應力腐蝕敏(min)感性也隨(sui)(sui)之增加(jia)。
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。
