不銹鋼根據(jù)其微觀組織結(jié)構(gòu)可分為四類：奧氏體不銹鋼（Austenitic stainless steel）、鐵素體不銹鋼（Ferrite stainless steel）、馬氏體不銹鋼（Martensitic stainless steel）、雙相不銹鋼（Duplex stainless steel）。大多數(shù)的不銹鋼如奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼，最開始發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)初。1927年，Bain和Griffith報(bào)告了他們對(duì)Fe-Cr-Ni合金體系的研究結(jié)果，最先提到了由奧氏體和鐵素體組成兩相組織的雙相不銹鋼。在20世紀(jì)30年代早期，發(fā)現(xiàn)不銹鋼焊縫金屬的化學(xué)組成與相組織存在一定的定量關(guān)系，并繪制成圖，其中最有名的Schaeffler相圖。后來(lái)人們將Schaeffler相圖應(yīng)用到Fe-Cr-Ni合金體系不銹鋼品種開發(fā)，發(fā)現(xiàn)在900℃以上確實(shí)存在鐵素體+奧氏體兩相區(qū)，由此打開了雙相不銹鋼的大門。

歷史第一個(gè)商業(yè)化生產(chǎn)的雙相不銹鋼產(chǎn)品是由Avesta Jernverk公司生產(chǎn)的453E鋼（25%Cr-5%Ni），隨后在1932年和1933年，改進(jìn)型453S鋼（25%Cr-5%Ni-1%Mo）上市，被應(yīng)用于Brobeck型冷卻器、火藥生產(chǎn)的高壓釜和亞硫酸鹽制漿的閥門。此外，另一個(gè)早期雙相不銹鋼產(chǎn)品的記錄可以追溯到1933年，當(dāng)時(shí)法國(guó)Holtzer公司在冶煉18%Cr-9%Ni-2.5%Mo不銹鋼時(shí)出現(xiàn)失誤，生產(chǎn)成了20%Cr-8%Ni-2.5%Mo不銹鋼。在隨后對(duì)鑄件的分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，鋼的組織中奧氏體基體里含有大量的鐵素體，而且在各種腐蝕介質(zhì)中對(duì)晶間腐蝕不敏感。當(dāng)時(shí)的高碳奧氏體不銹鋼容易析出網(wǎng)狀氮化鉻，導(dǎo)致周圍形成貧鉻區(qū)發(fā)生腐蝕。再加上這種不銹鋼擁有比奧氏不銹鋼更高的強(qiáng)度，促使法國(guó)于1935年和1937年頒發(fā)相關(guān)專利。到了20世紀(jì)40年代末，雙相不銹鋼已成為一個(gè)新的不銹鋼系列，并已相繼獲得專利，在法國(guó)、瑞典和美國(guó)同時(shí)上市。

20世紀(jì)50年代初，世界鎳資源極大短缺，這推動(dòng)了鎳含量相對(duì)較低的雙相合金的研究。雙相不銹鋼擁有接近平衡的鐵素體和奧氏體組織，比完全奧氏體組織具有更好的抗氯化物應(yīng)力腐蝕開裂（Stress Corrosion Cracking，SCC）性能，這也一直是雙相不銹鋼鋼對(duì)比奧氏體不銹鋼的主要優(yōu)勢(shì)之一。20世紀(jì)50年代末，市售的大多為鐵素體約70%的鑄造合金CD4-MCU（UNS J93370），韌性和延展性相對(duì)較差。后來(lái)通過將鉻含量降低到22%~23%并引入淬火、退火處理，提高了延展性提高了力學(xué)性能。然而，人們對(duì)其整個(gè)過程的冶金學(xué)上的理解，仍然沒有取得足夠的進(jìn)展。20世紀(jì)60年代末和70年代初，伴隨著海洋石油工業(yè)探采活動(dòng)增加，需要一種能夠應(yīng)用于惡劣的環(huán)境的不銹鋼材料；此外，隨著真空處理和氬氧脫碳（VOD和AOD）技術(shù)的引入，鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)工藝得到了極大的改進(jìn)，這時(shí)可將鋼中的碳、硫和氧含量降到極低，并且也能很好地控制氮含量，氮的添加有利于提高耐腐蝕性能和雙相組織的高溫穩(wěn)定性。20世紀(jì)70年代初，德國(guó)和瑞典開發(fā)了22%Cr雙相鋼，即DIN 1.4462或UNS S31803，這種新型不銹鋼焊接后晶間腐蝕性能良好。然而，由于鋼種成分范圍太寬，部分鋼種焊后組織熱影響區(qū)鐵素體過多導(dǎo)致耐點(diǎn)蝕性降低。事實(shí)證明，氮含量保持在范圍的上限非常重要，這一最新進(jìn)展也標(biāo)志著第三代雙相不銹鋼的到來(lái)。在20世紀(jì)80年代，更高合金化的超級(jí)雙相不銹鋼相繼開發(fā)，并應(yīng)用于更惡劣的環(huán)境。一些超級(jí)雙相不銹鋼含有約25%Cr、6%~7%Ni、3%~4%Mo、0.2%~0.3%N、≤2%Cu和≤2%Mn，其抗點(diǎn)蝕當(dāng)量值（Pitting Resistance Equivalent Number，PREN）通常大于40，其中

PRE N=%Cr+3.3×(%Mo)+16×(%N)(2.1)

抗點(diǎn)蝕當(dāng)量值是從經(jīng)驗(yàn)關(guān)系中推導(dǎo)出來(lái)的，可以采取幾種形式。然而，公式(2.1)應(yīng)用最廣泛。并且由于鎢（W）在某些超級(jí)雙相不銹鋼中的引入，這種元素也能提高耐點(diǎn)蝕性能，因此提出了一種改進(jìn)的關(guān)系式。

PRE W=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)+16×(%N)(2.2)

人們?cè)谏a(chǎn)超級(jí)雙相不銹鋼時(shí)，也更加注意平衡Cr和Ni元素的比例，并嘗試加入更高含量的氮，這使鋼具有良好熱穩(wěn)定性和較高強(qiáng)度。然而，隨著合金含量升高，金屬間化合物的析出問題也愈加突出，但是這種有害現(xiàn)象可以通過良好的工藝控制和固溶退火處理來(lái)避免，在焊接過程中也可以通過限制電弧能量和層間溫度來(lái)進(jìn)行控制。

在20世紀(jì)80年代雙相不銹鋼向著另一種方向發(fā)展，即經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼，其合金含量較低，特別是Mo含量，這使得生產(chǎn)成本顯著降低，但耐點(diǎn)蝕性能也隨之下降。盡管如此，經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼仍憑借其高強(qiáng)度、較好的耐點(diǎn)蝕性能和耐應(yīng)力腐蝕性能，與304L和316L等高牌號(hào)產(chǎn)品形成有力競(jìng)爭(zhēng)。