雙相不銹鋼因為其金相顯微組織由鐵素體和奧氏體兩種不銹鋼晶粒組成，所以被稱為 “雙相”。下圖中，黃顏色的奧氏體相仿佛 “島嶼” 被藍色的鐵素體相海洋所包圍。當雙相不銹鋼熔化后，它從液態凝固時首先凝固成完全的鐵素體結構，隨著材料冷卻到室溫，大約有一半的鐵素體晶粒轉變為奧氏體晶粒（“島嶼”）。其結果是，顯微組織中大約50%為奧氏體相，50%為鐵素體相。雙相不銹鋼的強度大約是常規奧氏體不銹鋼或鐵素體不銹鋼強度的2倍。因此設計師在某些應用中就可減薄壁厚。下圖比較了室溫到300℃的溫度區間幾種雙相不銹鋼與316L奧氏體不銹鋼的屈服強度。不銹鋼的耐腐蝕性主要取決于其化學成分。在大多數應用環境中，雙相不銹鋼都顯示出較高的耐蝕性能，這是由于它們鉻含量高，在氧化性酸中很有利，并且含有足夠量的鉬和鎳，能耐中等還原性酸介質的腐蝕。
雙相不銹鋼耐氯離子點蝕和縫隙腐蝕的能力，取決于其鉻、鉬、鎢和氮含量。雙相不銹鋼相對較高的鉻、鉬和氮含量使它們具有很好的耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕性能。它們有一系列不同的耐腐蝕性能，既有相當于316不銹鋼耐蝕性的牌號，如經濟型雙相不銹鋼2101©，也有相當于6%鉬不銹鋼耐蝕性的牌號，如SAF 2507©。
雙相不銹鋼具有非常好的耐應力腐蝕開裂（SCC）性能，這個特性是從鐵素體這一方“繼承”來的。所有雙相不銹鋼耐氯化物應力腐蝕開裂的能力均明顯優于300系奧氏體不銹鋼。而標準的奧氏體不銹鋼牌號如304和316，在有氯離子、潮濕空氣和溫度升高的條件下，可能會發生應力腐蝕開裂。因此，在有較大應力腐蝕風險的化工行業許多應用，常常采用雙相不銹鋼來代替奧氏體不銹鋼的使用。
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