因为σ相的形成温度低于冷却过程铁素体转变成奥氏体的温度（图4），为避免轧材中出现σ相，可控制退火温度，确保钢以尽可能快的速度从退火温度淬火，防止冷却过程中σ相的形成。所要求的冷却速度非常快，可使用水淬。在实际制造中，只有当焊接截面尺寸相差悬殊或以很低的热输入焊接厚截面时，才会采用其他的冷却速度。

双相不锈钢中的α'相也是一个稳定相，低于525℃（950℉）时在铁素体相中形成，其形成机制与全铁素体不锈钢中α'相相同。铁素体不锈钢在475℃（885℉）左右的温度长时间保温，其中的α'相会造成常温韧性的丧失,这就是所谓的475℃/885℉脆性。

在不锈钢中，氮作为一个合金元素意味着在焊缝的热影响区沿铁素体－铁素体晶界和奥氏体－铁素体相界可能出现氮化铬。如果形成数量很大，以及退火过程中铬来不及回填贫铬区时，氮化铬会对钢的耐蚀性产生不利影响。不过，由于较高的氮能促使奥氏体的形成，奥氏体具有较高的氮溶解度，所以第二代双相不锈钢很少含有大量的氮化铬。此外，第二代双相不锈钢碳含量都很低，因此，通常无需考虑碳化物的有害影响。

在某些温度下，有害的σ相、α'相以及碳化物和氮化物相在数分钟内即可形成。因此，针对加工和制造以及使用的热处理必须要考虑相形成的反应动力学以保证获得理想的耐蚀性和力学性能。现已开发的这些双相不锈钢牌号都力求有最好的耐蚀性和充分推迟析出反应，使加工制造得以顺利进行。

图5为2304、2205和2507双相不锈钢的等温析出图[4～7]。碳化铬和氮化铬在析出温度开始析出的时间是相对较“慢”的1～2分钟。其析出速度比铁素体不锈钢或高合金奥氏体不锈钢慢，部分原因是由于碳和氮元素在低镍奥氏体相中的溶解度高，以及氮对碳化物析出的推迟效应。因此，双相不锈钢牌号在冷却时抗敏化能力相对较强。这些牌号中碳化物和氮化物的形成动力学仅在一定程度上受到钢中铬、钼及镍的影响，因此，所有含氮双相不锈钢牌号的碳化物和氮化物析出动力学都与2205钢相似。

图4：在850℃（1560℉）下时效处理40分钟的2205样品的显微组织，显示了在奥氏体/铁素体晶界析出的σ相（箭头）。照片中铁素体相（F）比奥氏体相（A）颜色深[3]

图5：经1050℃（1920℉）退火的2205双相不锈钢等温析出曲线（与双相不锈钢2304和2507对比）

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