双相不锈钢的应用日益广泛，为了帮助用户更好地认识、选择、加工和应用这类不锈钢，本文将介绍了双相不锈钢的各种特性，并围绕双相不锈钢应用的难点之一加工和焊接，给出加工和焊接双相不锈钢的基本原则和实用信息。内容包括：双相不锈钢的历史、化学成分、冶金学、耐腐蚀性能、力学性能、物理性能、技术条件、质量控制、切割、成形、焊接、应用等。因内容较多，将分若干次发布，欢迎关注！
技术要求和质量控制
关于双相不锈钢加工制造的技术要求和质量控制，一个关键的实际问题是焊接后性能的保持。双相不锈钢原始供货态的成分和工艺必须确保焊接后（采用合格的焊接工艺）仍具有良好的性能。
标准试验要求
1.1化学成分
ASTM或EN标准是选择第二代双相不锈钢的一个恰当的开始点。双相不锈钢中添加氮是有利的，既可以避免热影响区(HAZ)出现过多的铁素体，又可以使材料具有更好的冶金学稳定性。双相不锈钢含氮量的上限就是氮在钢水中的溶解度，从标准规定的氮含量范围的最大值可以反映出来，但是所列出的最小氮含量不一定反映出获得最佳焊接特性所需要的氮含量。例如2205双相不锈钢最初的标准成分是S31803。
S31803的氮含量在其允许范围0.08％～0.20%的下限时，2205热处理和焊接后的性能并不稳定一致。实际经验显示, 对于2205双相不锈钢的焊接加工而言，“氮含量最小为0.14%” 是必要的。由于经常要规定这一条件，为了方便需要焊接的终端用户，便将2205的S32205版本引入到双相不锈钢标准中。超级双相不锈钢也有较高的氮含量范围，这反映出人们对氮含量重要性的认识。
有一些终端用户的双相不锈钢技术要求是基于 “PREN” 关系式。尽管PREN值对于比较某一钢类中不同牌号的耐腐蚀性是有效的，但为了满足特定的PREN值而改变成分不一定会获得合适的冶金学平衡。PREN值有助于从一系列牌号中选择其中一个，如果单从成分变化来看某个牌号的耐点蚀当量，似乎铬和钼可被氮所替代，但从冶金学的角度看，铬和钼促进铁素体相和金属间相的形成，而氮促进奥氏体相，阻止金属间相的形成。
因此，最好根据标准规范中所列的标准牌号来选择双相不锈钢的成分，有可能每个牌号的氮含量都规定为标准范围的上限。不论材料的成分如何规定，它都应当与焊接工艺评定所用的材料相同，这样，针对所预期的加工制造结果，评定才是有意义的。
1.2固溶退火和淬火
除了化学成分，轧材的实际退火条件对于焊接也是重要的。奥氏体不锈钢退火的目的是使金属再结晶，并且溶解碳化物。“L”牌号的低碳不锈钢可以采用水淬或相对较慢的空气冷却，因为重新形成有害碳化物需要的时间很长。但对于双相不锈钢而言，即使有理想的氮含量，在临界温度范围内停留几分钟也会对其耐腐蚀性能和韧性有不利影响。当轧材在轧钢厂慢速冷却时，材料通过700～980℃(1300～1800℉)温度范围已花费一定的时间，不再容许在此温度范围再进一步地受热如焊接，所以留给焊工焊接出热影响区(HAZ)无金属间相的焊缝的时间较少。
尽管ASTM等标准允许某些双相不锈钢 “水淬或通过其他方法快速冷却”，但焊接的最佳冶金学条件是通过最快速地从退火温度淬火得到的。然而，这忽视了水淬导致的变形和残余应力的增加。对于薄板生产，空气冷却在现代化卷板生产线中效率高；但对于厚板及较厚断面的产品，水淬可以获得对焊接而言最佳的冶金学条件。在淬火前让板材或组件冷却到700～980C(1300～1800℉)会导致金属间相的形成。
另一个保证最佳初始状态的方法是要求对轧材进行检验，确保其不存在有害的金属间相。ASTM A 923和ASTM A 1084运用金相检查、冲击试验或腐蚀试验来证明金属间相未达到有害的程度。这一试验仅考虑是否已出现了有害析出相,没有考虑有害相的数量和程度。采用这种试验，可证明轧制工艺能保证在轧制过程中不形成有害的金属间相。此试验类似于ASTM A 262 或 EN ISO 3651-2试验检验奥氏体不锈钢是否存在碳化铬析出导致的敏化。ASTM A 923标准仅包括2205、2507、255和S32520，ASTM A 1084 标准包括了经济型双相不锈钢S32101和S32304。很多加工制造商采用这些试验和类似试验以及其他验收标准，作为加工设备部件焊接工艺评定的一部分。
ASTM A 923 检测奥氏体/铁素体双相不锈钢中有害金属间相的标准试验方法
ASTM A1084 检测经济型奥氏体/铁素体双相不锈钢中有害相的标准试验方法
ASTM A 262 检测奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的标准方法。
EN ISO3651-2 测定不锈钢的耐晶间腐蚀性能-第2部分：铁素体，奥氏体和铁素体-奥氏体（双相）不锈钢-含硫酸介质中的腐蚀试验
