不同固溶处理的2205不锈钢在3.5%NaCl溶液中的慢应变拉伸曲线如图4.3所示。慢应变拉伸数据得到的各相性能指标值如图4.4和表4.2所示。
材料的应力腐蚀敏感性的强弱可以用其比值来反映：该值越大，材料的应力腐蚀敏感性越低。从图4.4可以看出，随着固溶处理的温度的升高，双相不锈钢在空气中的断面收缩率先升高后下降，双相不锈钢在溶液中断面收缩率先升高后下降，以及两者之比（ψ环境／ψ空气）的值先升高后下降，说明随着固溶处理的温度从950℃升高至1150℃,双相不锈钢的应力腐蚀敏感性先变弱后变强。
慢应变拉伸断裂后的双相不锈钢的断口形貌如图4.5所示。图4.6为1050℃/30min 固溶处理的双相不锈钢在3.5%NaCl溶液中慢应变拉伸后的断口剖面图。从图4.6中可以看出，双相不锈钢中的断口形貌中存在由裂纹，裂纹的源头在双相不锈钢试样表面，裂纹由双相不锈钢表面相试样内部延伸，并终止于奥氏体，说明奥氏体对应力腐蚀的裂纹的扩展有一定的阻碍作用。
从表4.2中可以看出，当固溶处理的温度从950℃升高至1000℃时，双相不锈钢在空气中的断面收缩率从63.22956%升高至82.92134%,升高幅值约为19%;当固溶处理的温度升高到1050℃时，双相不锈钢在空气中断面收缩率为82.50531%;当固溶处理的温度为1100℃时，双相不锈钢在空气中断面收缩率为82.67233%;进一步升高固溶处理的温度至1150℃时，双相不锈钢在空气中断面收缩率为80.08303%.可以看出，当固溶处理的温度从1000℃升高至1100℃时，双相不锈钢在空气中的断面收缩率几乎没有变化，当固溶处理的温度升高至1150℃时，双相不锈钢在空气中断面收缩率开始下降至80.08303%,这与1150℃/30min固溶处理的试样中的铁素体和奥氏体的百分含量有关，此时的铁素体的百分含量为59%,而奥氏体的百分含量为41%,即1150℃/30min 固溶处理的试样中含有过量的强度高的铁素体，以及不足量的塑性优的奥氏体，导致该固溶处理状态下的试样在空气中的断面收缩率有所下降。对于950℃固溶处理的试样，其含有6.1%的硬而脆的σ相，这必然导致该固溶处理状态下的试样的断面收缩率明显降低，仅为63.22956%。
从图4.5(a)、（b)中可以看出，950℃/30min固溶处理的双相不锈钢在空气中和溶液中的断口均呈现准解理平面；950℃/30min 固溶处理的双相不锈钢在空气中的断口局部有少量韧窝存在，而在溶液中的断口几乎是准解理平面，二者都属于脆性断裂，这主要是由于大量脆性σ相沿着晶界析出，降低了材料的耐应力腐蚀性能和力学性能。从图4.5(e)、（f)中可以看出，1050℃/30min固溶处理的双相不锈钢在空气和溶液中的断口都存在大量韧窝，双相不锈钢在溶液中的韧性损失较小，而（950℃、1000℃、1100℃、1150℃)/30min 固溶处理的双相不锈钢在溶液中都存在较大的韧性损失，表明1050℃/30min 固溶处理的双相不锈钢具有较好的耐应力腐蚀性能。
从表4.2中也可以看出，950℃/30min 固溶处理的试样在3.5%NaCl溶液中的断面收缩率仅为32.0158%,其ψ3.5%NaCI溶液／空气也仅为50.6342%,表现出很强的应力腐蚀敏感性，具有差的耐应力腐蚀性能。而1050℃/30min 固溶处理的试样在3.5%NaCl 溶液中断面收缩率达到 76.34294%,且其43.5%NaCI溶液／空气也达到92.5971%,几乎无应力腐蚀敏感性，表现出较好的耐应力腐蚀性能。1150℃/30min 固溶处理的试样的43.5%NaCI溶液／4空气值为69.7453%,与1050℃/30min 固溶处理的试样相比较，有明显的下降。将（950℃、1050℃、1150℃)/30min 固溶处理的试样的微观组织进行比较，可以看出，1150℃/30min 固溶处理的试样中的铁素体百分含量为59%,比1050℃/30min 固溶处理的试样中的铁素体百分含量（51.9%)高7.1%,并且950℃/30min 固溶处理的试样中存在大量σ相；从极化曲线的分析可知，当固溶处理的温度过高时，铁素体百分含量升高，铁素体耐点蚀当量下降，促使点蚀更易于发生；且当固溶处理的温度为950℃时，大量的σ相的存在显著降低了材料的耐点蚀性能。从应力腐蚀性能分析可以看出，由于σ相的存在，950℃/30min 固溶处理的试样的耐应力腐蚀性能比1050℃/30min固溶处理的试样的耐应力腐蚀性能差，以及1150℃/30min固溶处理的试样中的过量铁素体导致材料的耐应力腐蚀性能比1050℃/30min固溶处理的试样的耐应力腐蚀性能有所下降。
一方面，铁素体含量升高，材料耐点蚀当量下降，点蚀更易发生，导致钝化膜性能不稳定和易破裂，耐应力腐蚀性能变差；另一方面，σ相的产生使其周围存在贫铬区，降低材料耐点蚀性能，同时使得材料的耐应力腐蚀性能下降。而1050℃/30min固溶处理的双相不锈钢中的两相比例接近1:1,同时具有较好的耐点蚀性能和较好的耐应力腐蚀性能。
从以上分析可以看出，点蚀和应力腐蚀的发生存在某种关系，即点蚀会促进应力腐蚀的发生，而提高材料的耐点蚀性能也能够提高材料的耐应力腐蚀性能。应力腐蚀的阳极溶解理论认为，应力腐蚀的发生与材料表面氧化膜的形成一破裂有关。点蚀破坏钝化膜的完整性，促进了应力腐蚀的发生。
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及1200℃固溶态的2507双相不锈钢室温下在3.5%NaCl溶液中的SSRT结果如图4.7和表4.3所示。从整体能够获得随固溶处理温度的增高DSS2507的抗拉强度表现为先降低后上升的变化趋势，1000℃时抗拉强度是888.36MPa,1100℃时抗拉强度减小成875.886MPa,随固溶热处理温度继续增高到1200℃抗拉强度又上升至905.562MPa.从应变量（试样标距部分的拉伸量）的角度看随固溶热处理温度的上升应变量呈先变大后减小的趋势，固溶温度为1000℃时断裂应变为11.0487mm,当固溶温度升高到1050℃时断裂应变升高到11.1307mm,而固溶热处理温度的继续上升又导致断裂应变开始减小，1200℃时减小到10.0628mm.导致以上现象出现的原因在于固溶热处理温度处于1000~1050℃之间时，抗拉强度受材料组织再结晶完全程度的影响，在该温度范围内2507双相不锈钢的组织再结晶完全程度提高，并且在该温度范围内起着主导作用所以刚的强度下降韧性升高；1050~1200℃之间材料的两相组织转变发挥着核心影响作用，铁素体α相量随固溶热处理温度增高涨幅较大而奥氏体γ相量却降低，又由于铁素体α相是bcc结构奥氏体γ相是fcc结构，在室温条件下前者强度高于后者，所以1050~1200℃范围内钢的强度变高而韧性减小。
双相钢应力腐蚀开裂敏感性的强弱能够通过断裂时间（tb)来反映：该值越大，表明双相钢的SCC敏感性越低，抵抗SCC的性能更强。从表4.3可以看出 DSS2507的断裂时间（tb)随固溶热处理温度的上升呈先变大后减小的变化走势。当固溶温度为1000℃时，DSS2507中的铁素体跟奥氏体这两相相界处有σ相析出，由于σ相硬而脆，且其周围存在贫铬区，σ相的存在能够显著降低材料的力学性能和耐蚀性能，根据应力腐蚀的阳极溶解机理可知，SCC的发生跟钝化膜的“破裂－修复－破裂”过程有关联。σ相的析出使其所在区域的钝化膜变得薄弱，因此经过1000℃固溶的试样易发生应力腐蚀断裂，并且从表4.3也可以看出1000℃时断裂时间（tb)较低为30.42h;1050℃时断裂时间（tb)值最大为31.33h,这说明经过1050℃固溶处理30min的DSS2507的SCC敏感性较低，有较优的耐SCC能力，这跟其有较优的抗点蚀能力以及钢中两相均匀分布有关；随着固溶温度继续升高至1200℃,断裂时间（tb)又逐渐减小，1200℃时断裂时间（tb)降低到28.47h,这说明材料的耐应力腐蚀断裂性能降低。这是因为当固溶热处理温度继续上升至1200℃时钢中的铁素体相量逐渐增高而奥氏体相量逐渐减少，又因为铁素体的塑性比奥氏体差，进而导致在高固溶温度下DSS2507的应力腐蚀破裂敏感性增强，具体变现为断裂时间（tb)降低。
1000℃、1050℃、1100℃、1150℃及1200℃固溶态的2507双相不锈钢室温下于3.5%NaCl溶液介质中的SSRT断口形貌如图4.8所示。从图4.8中能够较为清晰地获得五种固溶态下的DSS2507拉伸断口都具有明显的韧窝，都表现为韧性断裂。图4.8(a)虽然表现为韧性断裂，但是有明显的准解理断裂面的出现，有脆性断裂的倾向，这说明1000℃下DSS2507的抗SCC能力较弱，容易发生SCC;随着固溶温度升高至1050℃,如图4.8(b)所示，钢断面上的韧窝数量最多且密集表明其应力腐蚀敏感性最弱，即该固溶温度下钢的应力腐蚀破裂敏感性较弱；随着固溶温度的继续升高，如图4.8(c)~(e)所示，钢的韧性损失变大，韧窝数量减小且密集度减弱，表明双相不锈钢的应力腐蚀破裂敏感性又增强。
这与表4.3中断裂时的应变测试结果是相对应的。双相不锈钢的应力腐蚀类型是阳极溶解型，跟其耐孔蚀能力有着较为密切的联系。当钢表面的氧化膜被破坏形成蚀孔裸露出新鲜表面，该表面与其他覆盖有氧化膜的表面形成大阴极小阳极的腐蚀电池（裸露出的新鲜表面为阳极，钢表面覆盖有氧化膜的表面为阴极），金属发生阳极反应，金属原子溶解成为离子，形成裂纹。裂纹朝着纵深方向处发展同时又因为应力主要分布在裂纹尖端处，进而导致裂纹周围区域产生塑性形变，阳极电位下降提高了阳极溶解速度，最终导致裂纹的扩大。
根据第3章对2507双相不锈钢电化学性能的研究结果可知，随固溶热处理度的增高2507双相不锈钢抗点蚀能力呈先增强后下降的变化趋势，1050℃时钢中的铁素体相跟奥氏体相这两相分布较均匀且两相比例约为1:1,钢表面保护膜稳定性较好，产生点腐蚀的电位较高，不利于促进裂纹的发展，进而该固溶温度下2507双相不锈钢有较好的抗应力腐蚀开裂性能，这跟SSRT所得结果是相同的。总之，固溶热处理温度为1050℃时 DSS2507的抗SCC能力较强。
固溶态为1050℃的2507双相不锈钢在3.5%NaCl溶液中的拉伸断口腐蚀形貌如图4.9所示，图中深色组织是铁素体α相、浅色是奥氏体γ相。从图4.9中可以看出裂纹优先在铁素体α相上传播，终止于奥氏体γ相，且裂纹迂回过奥氏体γ相后继续会在铁素体α相中继续传播，这表明奥氏体γ相对铁素体α相中裂纹的传播有一定的抑制作用，这种现象称为致锁（Keying)效应。这主要是由于首先铁素体α相为阳极，优先在腐蚀介质中发生腐蚀因而裂纹优先在铁素体α相上发生和传播；其次奥氏体γ相相对于铁素体α相来说硬度及屈服强度都偏低、延展性能较好，奥氏体γ相比铁素体α相更易发生形变且形变能较大，所以在铁素体α相中发展的裂纹遇到奥氏体γ相时其尖端形变带的应力会受到一定的缓和，进而对铁素体α相中裂纹的传播有一定的抑制作用。因此，应力腐蚀破裂裂纹优先在铁素体α相上传播，终止于奥氏体γ相。
