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)體不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)于國內(nei)外的(de)一些研究(jiu)，雙(shuang)相(xiang)不銹鋼具有優良的(de)耐氯(lv)化物應力腐蝕(shi)性能的(de)原因，可簡單(dan)地歸結為：
1. 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼的屈服強度較18Cr-8Ni奧氏體不(bu)銹鋼高(gao)，在相(xiang)同應力作用下，較難產(chan)生粗(cu)大的滑移，表面膜不(bu)易破裂，應力腐蝕裂紋難以形成。
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(shuang)相不銹鋼中的(de)(de)第二相（α或γ）的(de)(de)存(cun)在(zai)，對應力(li)腐蝕(shi)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)擴展(zhan)起機(ji)械屏障作用，可以阻止(zhi)裂(lie)紋(wen)向前發展(zhan)，或使擴展(zhan)中的(de)(de)裂(lie)紋(wen)改變方向，顯著延長(chang)應力(li)腐蝕(shi)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)擴展(zhan)期(qi)。
4. 雙相不銹鋼中(zhong)存在(zai)(zai)一(yi)定數量(liang)的鐵素體(ti)(ti)，在(zai)(zai)介質(zhi)的作用下，鐵素體(ti)(ti)（陽(yang)極）對奧(ao)氏體(ti)(ti)（陰極）起電化學保護作用。在(zai)(zai)實際事故中(zhong)觀察(cha)到α相的優先溶解。
此外(wai)，雙相(xiang)不銹鋼具有較高的(de)耐(nai)應力腐蝕性能還有以(yi)下原因(yin)：
1. α相和(he)y相的(de)變形行為(wei)(wei)不同。在應(ying)(ying)(ying)力(li)作用下，α相為(wei)(wei)高應(ying)(ying)(ying)力(li)區(qu)，γ相為(wei)(wei)低(di)應(ying)(ying)(ying)力(li)區(qu)，因而(er)使γ相區(qu)的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕敏感性降(jiang)低(di)。
2. 兩相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)殘(can)余(yu)應(ying)力(li)不同。由(you)于兩相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)膨(peng)脹(zhang)系(xi)數不同，在(zai)(zai)固溶處(chu)理后膨(peng)脹(zhang)系(xi)數大的(de)y相(xiang)(xiang)(xiang)收縮量(liang)大，因而在(zai)(zai)α／γ相(xiang)(xiang)(xiang)界(jie)附近的(de)y相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)產生(sheng)拉應(ying)力(li)，而在(zai)(zai)α相(xiang)(xiang)(xiang)產生(sheng)壓應(ying)力(li)。一般說來，在(zai)(zai)殘(can)余(yu)壓應(ying)力(li)的(de)情況下，對應(ying)力(li)腐蝕有(you)抑制作(zuo)用。
3. 當裂紋(wen)擴(kuo)展到y相(xiang)時(shi)，裂紋(wen)尖端應力(li)場使(shi)γ相(xiang)中的(de)位錯排列發(fa)生變化，或者使(shi)其(qi)轉變為馬(ma)氏體，從(cong)而使(shi)γ相(xiang)的(de)應力(li)耐腐蝕(shi)敏感性降低。
雙相(xiang)鋼的(de)(de)優良耐應(ying)力腐(fu)蝕性(xing)能受(shou)多(duo)種(zhong)因(yin)素的(de)(de)影響，如成(cheng)分(fen)、組織、熱處理、冷(leng)加工以(yi)及介質的(de)(de)條(tiao)件等。了解這些條(tiao)件如何影響雙相(xiang)不銹鋼的(de)(de)耐應(ying)力腐(fu)蝕性(xing)能，對于正確使用雙相(xiang)不銹鋼是十分(fen)重要的(de)(de)。
1. 成分
碳(tan)的(de)(de)作(zuo)用(yong)是(shi)有(you)害(hai)的(de)(de)，應(ying)盡(jin)量控(kong)制其(qi)含(han)量，在(zai)新(xin)一代超級雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)碳(tan)含(han)量不(bu)(bu)大(da)于(yu)0.02％。氮在(zai)新(xin)一代雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)已是(shi)主要的(de)(de)合金元(yuan)素，它能(neng)提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)耐應(ying)力腐蝕性(xing)能(neng)，尤其(qi)在(zai)以(yi)點蝕為起(qi)源的(de)(de)氯化(hua)物介質中(zhong)，由于(yu)氮能(neng)提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)耐點蝕性(xing)能(neng)，其(qi)作(zuo)用(yong)更為明顯。氮還可改(gai)善鋼(gang)的(de)(de)鈍化(hua)能(neng)力，鉬又增強了這一作(zuo)用(yong)，使裂(lie)紋(wen)源不(bu)(bu)易形成(cheng)。含(han)氮0.09％以(yi)上的(de)(de)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)較難變形，不(bu)(bu)易形成(cheng)較大(da)的(de)(de)滑(hua)移(yi)臺階，表面膜不(bu)(bu)易破裂(lie)，這都有(you)助于(yu)改(gai)善其(qi)耐應(ying)力腐蝕性(xing)能(neng)。
鎳(nie)的主要(yao)作用是調節(jie)鋼(gang)中兩(liang)相的比(bi)例。
鉬(mu)(mu)能顯著提高雙相不銹鋼在氯化物介質中耐(nai)點(dian)蝕性(xing)能，在以點(dian)蝕為起(qi)源的應力腐蝕條(tiao)件下，鋼中加(jia)入鉬(mu)(mu)是有(you)益的。
2. 組織(zhi)，包括相比例的影響、晶粒尺寸、金屬間(jian)化合物(wu)等。
為了研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)固溶溫度的(de)上升，雙相不銹鋼中的(de)α相含量(liang)增加，γ相含量(liang)減少(shao)，合金元素在兩相之(zhi)間的(de)分配漸(jian)趨于均勻(yun)。與(yu)此同時(shi)，晶粒尺(chi)寸也(ye)會長大(da)。試驗表明，隨(sui)著晶粒尺(chi)寸的(de)長大(da)，鋼的(de)應力(li)腐(fu)蝕(shi)敏感性(xing)也(ye)隨(sui)之(zhi)增加。
3. 介質(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。
