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。
基于國內外的一些研究，雙相不(bu)銹鋼(gang)具有優良的耐氯化物應力腐蝕(shi)性(xing)能的原因，可簡(jian)單地(di)歸結為(wei)：
1. 雙相不(bu)(bu)銹鋼的屈服(fu)強度較18Cr-8Ni奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼高，在(zai)相同應力作(zuo)用下，較難(nan)產生粗大的滑移，表面膜不(bu)(bu)易破(po)裂(lie)，應力腐(fu)蝕裂(lie)紋(wen)難(nan)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(xiu)鋼中的(de)(de)(de)第二相(xiang)（α或γ）的(de)(de)(de)存在(zai)，對應力腐蝕(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)擴(kuo)展起機械(xie)屏(ping)障作用，可(ke)以阻止裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)向前發展，或使(shi)擴(kuo)展中的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)改變方(fang)向，顯著延(yan)長(chang)應力腐蝕(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)擴(kuo)展期(qi)。
4. 雙相不銹(xiu)鋼中存在(zai)一(yi)定(ding)數(shu)量的鐵(tie)素(su)體，在(zai)介質的作(zuo)用下(xia)，鐵(tie)素(su)體（陽極）對奧氏體（陰極）起電化學保護作(zuo)用。在(zai)實(shi)際(ji)事(shi)故中觀察(cha)到(dao)α相的優先溶(rong)解。
此外，雙相不銹鋼具有較高的耐應力腐(fu)蝕性能還有以下原因(yin)：
1. α相(xiang)和y相(xiang)的(de)變形行為不同。在(zai)應(ying)力(li)作用下(xia)，α相(xiang)為高應(ying)力(li)區(qu)，γ相(xiang)為低(di)應(ying)力(li)區(qu)，因而使γ相(xiang)區(qu)的(de)應(ying)力(li)腐蝕敏感性降低(di)。
2. 兩(liang)相(xiang)的(de)(de)殘余(yu)(yu)應力(li)不(bu)(bu)同。由于兩(liang)相(xiang)的(de)(de)膨脹系數不(bu)(bu)同，在(zai)固溶處理后膨脹系數大的(de)(de)y相(xiang)收縮量大，因(yin)而在(zai)α／γ相(xiang)界附近的(de)(de)y相(xiang)中產(chan)生(sheng)拉應力(li)，而在(zai)α相(xiang)產(chan)生(sheng)壓應力(li)。一般說來，在(zai)殘余(yu)(yu)壓應力(li)的(de)(de)情況下，對應力(li)腐蝕有抑制作用(yong)。
3. 當裂紋(wen)擴展到y相時，裂紋(wen)尖端應力場使(shi)γ相中的位錯排列發生變化，或者(zhe)使(shi)其轉變為馬氏體(ti)，從(cong)而使(shi)γ相的應力耐腐蝕敏感性降低。
雙相鋼的(de)(de)優良耐應力(li)腐蝕性能(neng)受多種因素的(de)(de)影響，如成分(fen)、組織、熱處理、冷加(jia)工以及介(jie)質的(de)(de)條件等。了解這些條件如何(he)影響雙相不(bu)銹鋼的(de)(de)耐應力(li)腐蝕性能(neng)，對于正確使用雙相不(bu)銹鋼是十分(fen)重要的(de)(de)。
1. 成分
碳的(de)(de)作(zuo)用(yong)是(shi)有害(hai)的(de)(de)，應盡量(liang)控制其(qi)(qi)含量(liang)，在(zai)(zai)新一(yi)代(dai)超級雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)中的(de)(de)碳含量(liang)不(bu)大于(yu)0.02％。氮(dan)在(zai)(zai)新一(yi)代(dai)雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)中已是(shi)主要的(de)(de)合金元素，它能(neng)提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐應力腐(fu)蝕(shi)性能(neng)，尤(you)其(qi)(qi)在(zai)(zai)以點(dian)蝕(shi)為起源的(de)(de)氯化(hua)物介(jie)質(zhi)中，由(you)于(yu)氮(dan)能(neng)提高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐點(dian)蝕(shi)性能(neng)，其(qi)(qi)作(zuo)用(yong)更為明顯(xian)。氮(dan)還可改(gai)善(shan)鋼(gang)(gang)的(de)(de)鈍(dun)化(hua)能(neng)力，鉬(mu)又增強了這一(yi)作(zuo)用(yong)，使(shi)裂紋源不(bu)易形(xing)成(cheng)。含氮(dan)0.09％以上的(de)(de)雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)較難變形(xing)，不(bu)易形(xing)成(cheng)較大的(de)(de)滑移臺階(jie)，表面(mian)膜不(bu)易破裂，這都(dou)有助于(yu)改(gai)善(shan)其(qi)(qi)耐應力腐(fu)蝕(shi)性能(neng)。
鎳的主(zhu)要作用是調節鋼中(zhong)兩相的比(bi)例。
鉬能(neng)顯(xian)著提高雙(shuang)相不銹鋼(gang)在(zai)氯化(hua)物介質中耐(nai)點蝕性能(neng)，在(zai)以(yi)點蝕為(wei)起源(yuan)的應力腐蝕條件下，鋼(gang)中加入鉬是有(you)益的。
2. 組織，包括相比例的影(ying)響、晶(jing)粒尺寸、金(jin)屬(shu)間化合物等。
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)固溶溫度(du)的上升，雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中的α相(xiang)含量增加，γ相(xiang)含量減少，合金元(yuan)素(su)在兩相(xiang)之(zhi)間(jian)的分(fen)配(pei)漸(jian)趨于均勻。與(yu)此同時(shi)，晶粒尺寸也(ye)會長大。試驗表(biao)明，隨(sui)(sui)著晶粒尺寸的長大，鋼(gang)(gang)的應力腐蝕(shi)敏(min)感性也(ye)隨(sui)(sui)之(zhi)增加。
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。
