广义的双相不锈钢，是指其组织主要由奥氏体相、铁素体相或马氏体相中任何两相所组成的不锈钢。通常所称的双相不锈钢，若未加说明，一般是指奥氏体-铁素体型双相不锈钢。严格地说，按照相比例的多少，可分为以奥氏体为基体的奥氏体-铁素体型双相不锈钢（一般其铁素体含量在5%以上不超过20%为宜）和目前常用的双相钢，多系以铁素体为基体的组织（一般铁素体含量占50~70%，奥氏体占50~30%），应称为铁素体-奥氏体双相不锈钢，它们含有较高的铬（18~28%Cr）和较低的镍（一般4~10%Ni）。按照铬含量的多少，铁素体-奥氏体双相不锈钢又可大体分为Cr18型、Cr21型、Cr25型。此外为了同以锰、氮代镍的铬锰双相不锈钢相区别，将上述双相钢统称为铬镍双相不锈钢。
30年代，法国因冶炼18-8奥氏体不锈钢时配错料（铬高）而偶然发现双相钢具有优良的耐晶间腐蚀等性能。美国发现在奥氏体不锈钢焊缝组织中，若含有适当少量铁素体（例如5%的相），不仅能改善晶间腐蚀敏感性，而且可以防止焊接热裂纹的产生。
40年代，为了节约铬镍奥氏体中的镍，开展了以锰、氮部分或全部代镍的研究。
50-60年代，由于应力腐蚀问题日益突出，耐应力腐蚀性能良好的双相不锈钢，获得迅速发展。研究表明，奥氏体不锈钢中，若含有较多的铁素体，可显著提高其抗应力腐蚀性能。对超塑性现象的研究（所谓超塑性，是把温度较高，且内外温度均匀的式样拉伸，能出现相当高的延伸率而不发生颈缩现象），发现利用第二相的存在（如在铁素体的基体上有弥散分布的奥氏体相存在），最易获得超塑性的微细晶粒结构。具有代表性的是美国326双相不锈钢。
双相不锈钢由奥氏体相和铁素体相所组成。它在一定程度上兼有奥氏体钢和铁素体钢的特征。奥氏体相的存在，降低了高铬铁素体不锈钢的脆性，防止了晶粒长大倾向，提高了韧性和可焊性；铁素体相的存在，提高了奥氏体不锈钢的室温强度、尤其是屈服强度（约2倍）和导热系数，降低线膨胀系数和焊接热裂倾向，同时大大提高钢的耐晶间腐蚀、抗氯化物应力腐蚀和腐蚀疲劳等性能。提高铬、钼含量，还可改善耐点蚀等性能。但是，因铁素体含量较多，保留了高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向，尤其是以铁素体为基体的高铬（如25%Cr）、钼双相不锈钢。因铁素体相和奥氏体相的变形能力不同，冷热加工性能较差。一般来说，双相钢的热塑性比单相为低。它受两相的性质、比例、大小形态及分布等的影响，也受控于机械冷热变形及其变形速率和热处理工艺等的影响。以两相性质为例，如铁素体的屈服强度在室温比奥氏体高，而在高温下却比奥氏体低很多；其再结晶速度也不同，奥氏体加工硬化比铁素体快很多。因此，两相在一起承受加工变形时互不协调，在相界面存在高的内应力，在一定条件下会导致破裂。但经过对成分平衡、两相比例和机械热处理（或变形热处理）工艺等的深入研究和改进，双相不锈钢的加工性能有了很大提高，各种变形材（包括管材）均可生产并广泛应用。
众所周知，异相共存是容易形成微电池并加速腐蚀的，双相不锈钢也不例外。但存在许多影响因素，并非在所有情况和介质条件下均会发生。双相不锈钢因含有较高的铬和一定量的镍、钼、铜等元素，在一定温度下，开云APP 开云官网入口钢中固溶的元素在两相间的分布将达到相应的平衡，而且还与相比例等有关。双相不锈钢的耐蚀性，主要取决于钝化元素的含量及其在两相中的分配。如果两相在一定条件的介质中均产生钝化，便可避免发生相选择性腐蚀。一般来说，双相不锈钢的耐腐蚀性能，大体同含铬、钼量相当的高铬铁素体型或铬镍奥氏体型不锈钢接近，并受相比例所左右；其耐晶间腐蚀性能优于上述单项组织的不锈钢，具有更好的抗敏化性能；抗应力腐蚀性能，在低应力条件下比普通18-8类奥氏体不锈钢优良。这是双相不锈钢受到重视和广泛应用的重要原因。某些双相不锈钢具有良好的耐点腐蚀等性能，这是因为含有高的铬、钼等元素之故，而非来源于双相组织的因素。但双相不锈钢所具有的良好抗应力腐蚀和抗敏化性能，则直接同双相组织结构的敏感性相关。其腐蚀机理简述如下：
奥氏体-铁素体双相不锈钢比碳含量相当的奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性低的原因，同存在一定数量的最好是均匀弥散分布的铁素体相有关。一般来说，奥氏体形成元素，如碳等多富集于相中；而铁素体形成元素，如铬、钼等则富集于a相中。当敏化加热时，富铬碳化物最易于在两相界面a相一侧形核，从而大大减少了沿奥氏体晶粒之间界碳化物的析出（不仅形成速度慢且因数量很少，难以构成连续网状）。铬在铁素体相中不仅因富集含量高，而且扩散速度比在奥氏体中快得多，均不易产生贫铬或有利于迅速补充而消除易遭受腐蚀的贫铬区。当铁素体量不大时，a相以孤岛状被奥氏体晶粒所包围。即使被腐蚀也因相互未能连接成网络不致造成更大的危险。随着弥散铁素体量的增加，界面总面积提高（相对降低了晶界碳化物析出浓度）和铁素体相界及其内侧能够吸收更多的碳化物，当达到一定的极限a相含量以上时，可以消除晶间腐蚀倾向。因此，控制适宜的两相比例，防止a相得聚集长大和采取正确的热处理是十分重要的。过多的铁素体相，甚至形成连续网络，或转变为相或x相（取决于钼含量）则是十分有害的。在强氧化介质中，会发生选择性晶间腐蚀。
双相不锈钢的耐应力腐蚀性能，随铁素体含量的增加而提高。其a和相的最佳平衡比例，随钢种（（成分、热处理）和介质等条件不同而异。多数实用的耐应力腐蚀不锈钢属于铁素体-奥氏体类型。过高的铁素体含量，会使高铬铁素体不锈钢固有的缺点更趋明显化。
双相不锈钢耐氯化物应力腐蚀性能与普通18-8奥氏体不锈钢相比，只有在低应力下才显示出一定的优越性。在高应力作用下则区别不大或基本相同。
对双相不锈钢耐应力腐蚀特点可以做出以下解释：（1）双相不锈钢具有比普通奥氏体不锈钢更高的屈服强度；（2）第二相的存在对裂纹扩展有机械阻碍作用。如裂纹起源于奥氏体基体，一旦扩展到a相，在低应力作用下，铁素体内难以产生滑移，裂纹扩展被阻止，而在高应力作用下，裂纹容易贯穿铁素体相，失去阻碍效果；（3）a相电位相对于相较负，为阳极，对奥氏体起了电化学阴极保护作用等。
双相不锈钢的性能同a和相的平衡比例有很大关系。首先两相比例在很大程度上取决于钢的化学成分，并受热处理加热温度等的影响。开云APP 开云官网入口如根据不锈钢的化学成分能正确估计其相组成，则具有重大意义。简单的如Fe-Cr-Ni三元相图，反映不出所有添加元素的综合影响。首先是舍菲利尔将合金元素分为奥氏体形成元素和铁素体形成元素两类，并按照其形成能力的大小折算成相当的镍量和铬量。绘制成不锈钢组织图（常称为舍菲利尔图）。最初是研究合金元素对焊缝组织的影响时确定的，适用于高温快冷状态下的Cr-Ni不锈钢，后来推广到可变形钢中，并获得广泛应用。其当量计算公式为：
可以看出，碳对形成相的能力比镍强30倍。德兰（对18-8型Cr-Ni不锈钢）得出氮与碳的镍当量系数相同，均为30.并在计算镍当量时，开云APP 开云官网入口应把氮的作用计算进去。上图为镍当量补充氮后的舍菲利尔组织图。虽不准确，大体能反映相的比例。如对国产00Cr18Ni5Mo3Si2，钢按成分中限计算铬镍当量，依次为23.75和8.45，由图查处a相含量大约为55%。
为使焊接接头具有良好性能，应避免在熔合线附近的热影响区形成单一的铁素体组织，其铬镍当量应满足如下关系式：
此外，还有许多研究着从事这方面的工作，确定了各种元素对不锈钢组织的影响，使得计算公式更符合实际情况。
