浙江至德鋼業(yè)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(xié)同效應使雙相不銹鋼具有比鐵素體和奧氏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(xiàn)裂紋。
基于國內(nèi)外的一些研究，雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐氯化物應力腐蝕性能的原因，可簡單地歸結為：
1. 雙相不銹鋼的屈服強度較18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼高，在相同應力作用下，較難產(chǎn)生粗大的滑移，表面膜不易破裂，應力腐蝕裂紋難以形成。
2. 在中性含Cl-介質(zhì)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(yōu)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(shù)較大的尖角形蝕坑。
3. 雙相不銹鋼中的第二相（α或γ）的存在，對應力腐蝕裂紋的擴展起機械屏障作用，可以阻止裂紋向前發(fā)展，或使擴展中的裂紋改變方向，顯著延長應力腐蝕裂紋的擴展期。
4. 雙相不銹鋼中存在一定數(shù)量的鐵素體，在介質(zhì)的作用下，鐵素體（陽極）對奧氏體（陰極）起電化學保護作用。在實際事故中觀察到α相的優(yōu)先溶解。
此外，雙相不銹鋼具有較高的耐應力腐蝕性能還有以下原因：
1. α相和y相的變形行為不同。在應力作用下，α相為高應力區(qū)，γ相為低應力區(qū)，因而使γ相區(qū)的應力腐蝕敏感性降低。
2. 兩相的殘余應力不同。由于兩相的膨脹系數(shù)不同，在固溶處理后膨脹系數(shù)大的y相收縮量大，因而在α／γ相界附近的y相中產(chǎn)生拉應力，而在α相產(chǎn)生壓應力。一般說來，在殘余壓應力的情況下，對應力腐蝕有抑制作用。
3. 當裂紋擴展到y(tǒng)相時，裂紋尖端應力場使γ相中的位錯排列發(fā)生變化，或者使其轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從而使γ相的應力耐腐蝕敏感性降低。
雙相鋼的優(yōu)良耐應力腐蝕性能受多種因素的影響，如成分、組織、熱處理、冷加工以及介質(zhì)的條件等。了解這些條件如何影響雙相不銹鋼的耐應力腐蝕性能，對于正確使用雙相不銹鋼是十分重要的。
1. 成分
碳的作用是有害的，應盡量控制其含量，在新一代超級雙相不銹鋼中的碳含量不大于0.02％。氮在新一代雙相不銹鋼中已是主要的合金元素，它能提高鋼的耐應力腐蝕性能，尤其在以點蝕為起源的氯化物介質(zhì)中，由于氮能提高鋼的耐點蝕性能，其作用更為明顯。氮還可改善鋼的鈍化能力，鉬又增強了這一作用，使裂紋源不易形成。含氮0.09％以上的雙相不銹鋼較難變形，不易形成較大的滑移臺階，表面膜不易破裂，這都有助于改善其耐應力腐蝕性能。
鎳的主要作用是調(diào)節(jié)鋼中兩相的比例。
鉬能顯著提高雙相不銹鋼在氯化物介質(zhì)中耐點蝕性能，在以點蝕為起源的應力腐蝕條件下，鋼中加入鉬是有益的。
2. 組織，包括相比例的影響、晶粒尺寸、金屬間化合物等。
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。
隨固溶溫度的上升，雙相不銹鋼中的α相含量增加，γ相含量減少，合金元素在兩相之間的分配漸趨于均勻。與此同時，晶粒尺寸也會長大。試驗表明，隨著晶粒尺寸的長大，鋼的應力腐蝕敏感性也隨之增加。
3. 介質(zhì)
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(yōu)良的耐應力腐蝕性能，但不宜在300℃以上的高溫水介質(zhì)中使用，這是由于長期使用在300℃以上就有可能出現(xiàn)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(chǎn)生應力腐蝕。
