双相不锈钢中形成的金属间化合物主要有σ相、x相、a相、R相、Fe3Cr3Mo2Si2相和π相等，这些相都是脆性相，对钢的力学性能和耐腐蚀性能都有不利影响，应尽量避免它们的析出。
σ相是双相不锈钢中危害性最大的一种析出相，它硬而脆，可显著降低钢的塑性和韧性；它又富铬，在其周围出现贫铬区，以及它自身的溶解而降低钢的耐蚀性。与高铬铁素体不锈钢不同，在双相不锈钢中由于钼和镍的存在，特别是钼，扩大了σ相的形成温度并缩短了形成时间。相可能在高于950℃时存在并可在数分钟内析出。为避免。相的析出，双相不锈钢，特别是高铬钼的超级双相不锈钢，在固溶处理后要求快冷。
对022Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的研究表明，在1060℃固溶处理和850℃×10min时效后，。相优先在α／α／y的交点处形核，然后沿a／α晶界长大，在最后阶段也可沿α／γ相界析出。σ相还可以通过铁素体以共析分解的方式（α→σ＋Y2）形成。
x相在双相不锈钢中一般在700～900℃范围内首先沿α／α晶界及a／y相界析出，析出量比。相少得多。与。相相比，它在较低的温度和较窄的温度范围存在。X相也同样对钢的塑韧性和耐蚀性能有不良影响。x相常与。相共存，但所占比例较少。对022Cr19Ni5Mo3Si2N钢的研究表明，经1100℃×1h水淬后，在750～950℃温度范围内发生α→y2＋σ（x）转变，σ和x相富集铬、钼等元素。转变过程中短时间时效时，x相为主相，而二者的含量随时效时间的延长而增加，但一定时间时效后x相含量递减而。相递增，。相逐渐成主相。据此，可将x相视为σ相的亚稳相。
在9.4.1节中述及Fe-Cr合金在铬含量超过15％时，会出现475℃脆性，其原因在于富铬的a相的析出。在双相不锈钢中也同样存在这一现象，但它仅发生在a相内，而α相是通过调幅分解产生的，其中的铬含量可在61％～83％范围内波动。
最早在某些双相不锈钢中观察到的R相，是一种高钼的金属间化合物，分子式为Fe2Mo。以后在00Cr18Ni5Mo3Si2钢中也发现了这种相，分子式为Fe2.4Cr1.3Mo-Si，其析出温度范围为550～750℃，在550℃×10h时效后，在金属薄膜中可观察到尺寸为长50nm、宽15nm、厚小于5nm的小片状沉淀相，析出于铁素体晶内，50h后长大成不规则的颗粒，650℃为其析出峰，此时的析出量最多。R相也是一个脆性相，对钢的韧性和耐点蚀性能都是有害的。
Fe3Cr3Mo2Si2相是在00Cr18Ni5Mo3Si2钢中发现的，是一种片状的金属间化合物。00Cr18Ni5Mo3Si2钢经980℃固溶处理后，该相的析出温度范围为450～750℃，往往在a／γ相界及α／α晶界、亚晶界上析出，有时也会以细针状向晶内衍生，并常与铁素体晶内析出的该相共存，600℃为其析出峰。该相不易长大，其析出会引起钢的脆性。
π相是一种氮化物，首先在22Cr-8Ni-3Mo双相不锈钢的焊缝金属中发现，600℃时效时在α相晶内析出π相，同时还析出R相。π相的分子式为Fe7Mo13N4，并与α相保持一定的位向关系。π相和R相的析出引起钢的脆性，富钼的π相和R相的析出还导致其邻近的α相贫钼，降低其耐点蚀的性能。
双相不锈钢中的组织转变主要发生在铁素体相中，其转变动力学可用TTT曲线或CCT、CCP曲线（连续冷却析出曲线）来阐明这一过程。图9.79为022Cr21-Ni7Mo2.5Cu1.5钢（法国Uranus 50）的TTT曲线。图9.80为022Cr25Ni7Mo4-WCuN（英国Zeron 100）和022Cr25Ni6.5Mo3.5CuN（法国UR52N＋）两种超级双相钢的CCT曲线。可以看出，较高氮含量（约0.3％N）的超级不锈钢。等相的析出速率要比一般双相不锈钢（含量0.15％N）显著减缓，远低于20mm钢板水淬的速率105℃／h，UR52N＋钢水淬钢板的极限厚度达100mm。
