双相不锈钢是由一定比例的铁素体相和奥氏体相组成的，因此兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的力学性能的特征：既有比较高的强度，又有良好的韧性。表9.42为三种双相不锈钢力学性能和高铬铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢力学性能对比。
双相不锈钢是通过多种途径得到强化的。两相共存可以阻止晶粒长大，同尺寸钢材的双相不锈钢晶粒只相当于奥氏体不锈钢晶粒的一半，双相不锈钢在获得细晶强化的同时，韧性也增加，因此应控制好热加工工艺以获得晶粒较细的原始组织。铬、镍、钼等元素溶入两相中可以固溶强化，但在两相中的强化程度不同。氮原子以间隙固溶方式主要集中在奥氏体相中，其强化作用较置换方式明显。双相不锈钢还可以通过冷变形方式得到强化。
双相不锈钢具有较好的韧性主要是奥氏体相的贡献。奥氏体能抑制铁素体相中已产生的裂纹继续扩展。碳、氮等间隙元素在奥氏体中的溶解度高，自高温冷却时不易析出碳氮化物，可以抑制晶界脆化。奥氏体可以阻止高温加热时铁素体晶粒的长大。由于铁素体相在双相不锈钢中占有50％～65％的比例，铁素体钢所固有的各种脆化倾向也都会在双相不锈钢中反映出来。
镍在双相不锈钢中是主要控制相平衡的元素，镍含量过高将使钢中奥氏体含量超过50％，此时铁素体相中更多地富集铬、钼等促进出现脆性的。相转变的元素，降低钢的韧性。而镍含量过低，又会导致铁素体含量高，同样使钢的韧性下降。双相不锈钢中的镍含量一般控制在4.5％～7.5％。
铬在双相不锈钢中主要起耐蚀作用，随铬含量的提高，钢的耐蚀性提高，但铬含量的提高能加速a、σ等脆性相的析出，使钢的脆性增加，韧脆转变温度明显升高。在双相不锈钢中铬含量一般控制在18％～28％。
钼在双相不锈钢中促进a、σ、x等脆性相的析出，并使析出温度上移，加大钢的脆化倾向和缺口敏感性。钼的加入量一般不超过4％。
钨在双相不锈钢的作用与钼相似。钨与钼相比，能延缓脆性相的析出，降低钢的脆化倾向，但钨含量达4％时，会因析出拉弗斯相导致钢的脆化。双相不锈钢中的钨含量不超过2％。
