雙相不銹鋼的發展與應用開始于20世紀30年代，法國在1935年獲得第一個專利。雙相不銹鋼已發展了三代，第一代雙相不銹鋼以美國40年代開發的329鋼為代表，含高鉻、鉬，耐局部腐蝕性能好，但含碳量較高（≤0.1%C），因此焊接時失去相的平衡，沿晶界析出碳化物導致耐腐蝕性及韌性下降，焊后必須經過熱處理，一般用于鑄鍛件，在應用和發展上受到限制。前蘇聯50年代發展了含穩定元素鈦的08X21H5T和08X21H6M2T鋼，德國也有1.4582，法國有Uranus50，英國有Ferralium255,日本在美國329鋼基礎上降碳，提出了329J1鋼種，這些鋼都可作為可焊接的結構件使用。


 隨后至60年代中期瑞典開發了著名的3RE60鋼，它是第一代雙相不銹鋼的代表鋼種，特點是超低碳，含鉻量為18%,焊接及成型性能良好，廣泛代替AISI304L、316L用作耐氯離子應力腐蝕的材料，該鋼的問題是在焊接熱影響區易出現單相鐵素體組織，導致耐應力腐蝕及晶間腐蝕性能下降。


 70年代以來，隨著二次精煉技術AOD和VOD等方法的出現與普及以及連鑄技術的發展，容易煉出超低碳(C≤0.03%)的鋼，同時發現氮作為奧氏體形成元素對雙相不銹鋼有重要作用:在焊接接頭熱影響區快速冷卻時，氮促進了高溫下形成的鐵素體逆轉變為足夠的二次奧氏體以維持必要的相平衡，提高了接頭的耐蝕性;氮可以提高富氮奧氏體相的耐孔蝕能力，與富鉻、鉬的鐵素體相取得平衡，提高了材料整體的耐孔蝕性能;氮能減輕鉻、鎳等元素在兩相中分布的差異，降低選擇腐蝕的傾向性。正是利用氮元素的獨特效果，以及鋼中容易獲得超低碳，改進了第一代雙相不銹鋼的缺點，從而開創了第二代新型的含氮雙相不銹鋼，開發了新的應用領域。


 第二代雙相不銹鋼不論是18Cr型，還是22Cr和25Cr型大多數屬于超低碳型，并且含有鉬、銅或硅等提高耐蝕性的元素。針對酸性油井井管及管線用鋼要求，瑞典開發出了SAF2205，此鋼種已納入美國的ASTMA789和A790標準。日本有近十個廠家都在生產雙相不銹鋼。應用范圍很寬，如應用于工業用水及海水熱交換器、尿素高壓設備、硝酸設備等。法國有URANUS系列，英國有ZERON鑄鋼系列。德國也有納標的系列牌號。


 80年代后期發展的超級雙相不銹鋼(Super DSS) 是屬于第三代雙相不銹鋼，牌號有SAF2507, UR52N+, Zeron100等，這類鋼的特點是含碳量低(C0.01%~0.02%)，含高鉬和高氮(Mo約4%，N約0.3%)，鋼中鐵素體含量40%~45%，此類鋼具有優良的耐孔蝕性能，孔蝕抗力當量值 (PRE=Cr% +3.3Mo%+16N%)大于40。


 在國外經過幾代雙相不銹鋼的發展和完善，至今已有包括超級雙相不銹鋼在內的系列牌號。雙相不銹鋼己是一個成熟的，能與馬氏體、鐵素體、奧氏體不銹鋼并列的鋼類。發展到今天，國外的雙相不銹鋼無論從生產、加工制造及應用角度來看，技術上已然比較成熟，作為一種性能優良，又能節省投資的工程材料在一些用途上取代了普通的奧氏體不銹鋼，應用領域十分廣泛。盡管世界雙相不銹鋼的年產量不是很高，只占世界不銹鋼產量的1％，但隨著雙相不銹鋼局部腐蝕性能好和強度高的優勢的充分利用和展現，以及有目共睹的良好使用效果，使其每年以17％的速率增長著，至2002年產量已達11萬噸以上。



 所謂雙相不銹鋼是在其固淬組織中鐵素體相與奧氏體相各占一半，一般最少相的含量也許要達到30%。由于兩相組織的特點，通過正確控制化學成分和熱處理工藝，使DSS兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優點。

 

與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的優勢如下：


  1. 屈服強度比普通奧氏體不銹鋼高一倍多，且具有成型需要的足夠的塑韌性。采用雙相不銹鋼制造儲罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%，有利于降低成本。


  2. 具有優異的耐應力腐蝕破裂的能力，即使是含合金量最低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應力腐蝕破裂的能力，尤其在含筑離子的環境中。應力腐蝕是普通類氏體不銹鋼難以解決的突出問題。


  3. 在許多介質中應用最普遍的2205雙相不銹鋼的耐腐蝕性優于普透的316L類氏體不銹氛，而超級雙相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性，再一些介質中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奧氏體不銹鋼，乃至耐蝕合金。


  4. 具有良好的耐局部腐蝕性能，與合金含量相當的奧氏體不銹鋼相比，它的甜磨損稿蝕和鼓勞腐蝕性能都優于奧氏體不銹鋼。


  5. 比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數低，和碳鋼接近，適合與碳鋼連接，具有重要的工程意義，如生產復合板或襯里等。


 6. 不論在動戴或靜載條件下，比奧氏體不每鋼具有更高的能量吸收能力，這對結構件應付突發事故如沖撞，露炸等，雙相不銹鋼優勢明顯，有實際應用價值.


 與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的弱勢如下：


 1. 應用的普遍性與多面性不如奧氏體不銹鋼，例如其使用濕度必須控制在250攝氏度以下。


 2. 其塑韌性較奧氏體不銹鋼低，冷，熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不銹氛。


  3. 存在中溫脆性區，需要嚴格控制熱處理和焊接的工藝制度，以避免有害相的出現，損害性。


 與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的優勢如下：


  1. 綜合力學性能比鐵素體不銹鋼好，尤其是型韌性，不象鐵素體不銹鋼那樣對脆性敏感。


  2. 除耐應力腐蝕性能外，其他耐局部腐蝕性能都優于鐵素體不銹鋼。


  3. 冷加工工藝性能和冷成型性能遠優于鐵素體不銹鋼。


  4. 焊接性能也遠優于鐵素體不銹鋼，一般焊前不需預熱，焊后不需熱處理。


  5. 應用范圍較鐵素體不銹解寬。


 與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的弱勢如下：


  合金元素含量高，價格相對高、一般鐵素體不含鎳。


 綜上所述，可以概括地看出雙相不銹鋼的使用性能和工藝性能的概貌，它以其優越的力學與耐腐蝕綜合性能贏得了使用者的青味，已成為既節省重量又節省投資的優良的耐蝕工程材料。