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双相不锈钢是不锈钢的一个重要分支,其发展和应用十分迅速。该类钢由于经固溶处理后组织中主要为铁素体相与奥氏体相,因此兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,已在石油、化工、建筑、船舶等行业中得到较多应用。本文以四种不同成分的高碳双相不锈钢(1#25Cr25Ni13Mo4、2#15Cr23Ni10Mo3VCu、3#20Cr24Ni14Mo3V和4#20Cr25Ni11Mo3Cu3V3W3)为研究对象,对其进行固溶处理和时效处理,并采用差示扫描量热法、光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、布氏硬度计、拉伸试验机、冲击试验机和电化学工作站对其组织和性能进行了较为系统的研究与分析,结果发现：对高碳双相不锈钢而言,根据Schaeffler公式计算的铁素体和奥氏体相含量与实际含量不符,各合金铸态组织中铁素体相的实际含量均比计算含量高出30%-40%。合金成分和固溶处理温度均会影响合金组织中铁素体相和奥氏体相的比例及其形态。各双相不锈钢随着固溶处理温度的升高,组织中铁素体相的含量均在不断增加,奥氏体相逐渐等轴化。经1150℃固溶处理后两相组织均相对平衡且硬度值最低。当固溶处理温度为1050℃和1150℃时,四种双相不锈钢组织中都残留大量的粒状铬碳化物。加热到1250℃时,25Cr25Ni13Mo4和15Cr23Ni10Mo3VCu不锈钢中的铬碳化物能完全溶解,而20Cr24Ni14Mo3V和20Cr25Ni11Mo3Cu3V3W3不锈钢中仍有少量残余。固溶处理后,25Cr25Ni13Mo4不锈钢的DSC曲线上出现了四个放热峰,分别对应调幅分解、R相析出、x相析出和。相析出的共析反应。低Mo含量并加入一定量V的15Cr23Ni10Mo3VCu不锈钢中,x相和。相析出峰重叠,形成一个宽温度的放热峰。20Cr24Ni14Mo3V和20Cr25Ni11Mo3Cu3V3W3不锈钢的DSC曲线上只有两个放热峰,分别对应调幅分解和共析转变,高合金元素含量抑制了R相和x相的析出。固溶处理后,25Cr25Ni13Mo4和15Cr23Ni10Mo3VCu不锈钢在400℃时效、20Cr24Ni14Mo3V和20Cr25Ni11Mo3Cu3V3W3不锈钢在450℃时效时,δ铁素体相发生调幅分解,形成共格的富铬相和富铁相,四种不锈钢的硬度都有所提高。700℃或750℃时效时,δ铁素体相消失,转变为σ+γ2相,大量。相使不锈钢的硬度都有较大提高。其中,高合金含量的20Cr24Ni14Mo3V和20Cr25Ni11Mo3Cu3V3W3不锈钢的硬度提高最大。σ相的形状和分布与其合金中含有元素的种类和含量有关。高碳双相不锈钢固溶处理后都具有较高的强度和延伸率。25Cr25Ni13Mo4不锈钢经固溶处理后强度在750MPa以上,延伸率在侄30%以上；含0.15%C、23%Cr、10%Ni、1.9%Mo,添加1.6%V和2.7%Cu的15Cr23Ni10Mo3VCu不锈钢的抗拉强度与25Cr25Ni13Mo4不锈钢的相差不大,但延伸率降到22%；含碳量为0.20%、其它元索含量与25Cr25Ni13Mo4不锈钢接近,添加2.7%V的20Cr24Ni14Mo3V不锈钢,抗拉强度和延伸率都稍低于15Cr23Ni10Mo3VCu不锈钢。在20Cr24Ni14Mo3V不锈钢基础上添加2.9%W和2.9%Cu的20Cr25Ni11Mo3Cu3V3W3不锈钢的抗拉强度大大提高(885.51MPa),延伸率则下降到12.7%。时效温度和时效时间对不锈钢的强度和冲击韧性影响较大。固溶处理后,进行400℃时效处理,可使双相不锈钢的抗拉强度大大提高,延伸率几乎没有变化,冲击韧性则随着时效时间延长而下降。700℃时效处理后,双相不锈钢的抗拉强度和延伸率都大大下降,冲击韧性极低。固溶处理态的高碳双相不锈钢断裂后为韧窝状断口,呈现韧性断裂。随着时效温度升高或时效时间延长,双相不锈钢的断裂方式逐渐向脆性断裂过渡,700℃时效时,呈脆性断裂。经1150℃固溶处理的25Cr25Ni13Mo4不锈钢的腐蚀电位最大,腐蚀电流最小,耐腐蚀性能最好,经400℃时效后,腐蚀电位最小,腐蚀电流最大,耐腐蚀性能最差。经1150℃固溶处理的15Cr23Ni10Mo3VCu不锈钢经400℃时效处理后,腐蚀电位和腐蚀电流都最大。