將2205雙相不銹鋼軸截面試樣按如圖所示加工成拉伸試樣尺寸，室溫下在萬(wàn)能試驗機上進(jìn)行拉伸試驗，得出力學(xué)性能如圖所示。由圖可知，隨著(zhù)溫度的升高，抗拉強度先降后升，延伸率先升后降再升。原因是，在800℃、850℃進(jìn)行熱處理時(shí)，在鐵素體和奧氏體相界有黑色的脆性相析出，析出相分別為10.7%和10.3%，深灰色的鐵素體和灰白色的奧氏體相界有連續的黑色顆粒狀脆性相析出，經(jīng)能譜測出是鐵鉻鉬化合物，此化合物在室溫下有很較高的硬度，從而使800℃、850℃熱處理時(shí)強度較高，正是這些黑色的相在鐵素體和奧氏體相界析出，當進(jìn)行拉伸試驗時(shí)，釘扎位錯，阻礙塑性變形，從而導致塑性不高。

   隨著(zhù)溫度的升高，2205雙相不銹鋼中鐵素體奧氏體相界的連續的黑色顆粒脆性相逐漸溶解并消失，當熱處理溫度為900℃時(shí)，脆性相降為8.2%，當熱處理溫度為950℃時(shí)，脆性相降為3.8%，當熱處理溫度為1000℃時(shí)，脆性相完全溶入基體組織中，如圖所示。在1000℃進(jìn)行熱處理時(shí)，鐵素體-奧氏體相界黑色顆粒狀的脆性相消失，相界變得光滑，從而使得強度下降，塑性達到最大值34.5%。隨著(zhù)熱處理溫度的繼續上升，此時(shí)，基體組織發(fā)生兩種變化：再結晶過(guò)程，從而使得晶粒長(cháng)大并球化，由于發(fā)生再結晶過(guò)程使基體強度降低、塑性升高。組織轉變，隨著(zhù)熱處理溫度的升高，顯微組織發(fā)生γ→δ轉變，如雙相不銹鋼相圖所示，鐵素體含量增加，奧氏體減少，室溫下鐵素體強度和硬度較高，塑性較差，從而導致基體整體塑性下降。當熱處理溫度高于1000℃時(shí)，發(fā)生組織轉變使得塑性的減少量大于再結晶過(guò)程使得塑性的增加量，從而基體整體的塑性降低。然而，當熱處理溫度為1300℃時(shí)，基體組織中鐵素體組織約占81.8%，奧氏體發(fā)生球化，從而使得鐵素體和奧氏體相界減少，塑性變形時(shí)導致兩相變形的不協(xié)調減少，從而使塑性有所增加。

  當溫度升高時(shí)，由金相圖可知，晶粒長(cháng)大，根據公式，晶粒尺寸增大，從而導致強度σs下降；從900℃~1100℃時(shí)，強度由1000MPa下降到690MPa，然而，當溫度升高時(shí)，從1100℃~1300℃時(shí)，鐵素體相增多，冷卻到室溫時(shí)，室溫下α?鐵素體強度較高，從而使組織強度升高。在900~1100℃熱處理處理時(shí)，隨著(zhù)溫度的升高，組織發(fā)生γ→δ轉變，使得δ相增多，室溫下強度升高，但是又由于熱處理溫度的升高，再結晶過(guò)程越充分，晶粒長(cháng)大，又使得強度下降，在900~1100℃熱處理時(shí)，晶粒大小對強度的影響起主要作用。當熱處理溫度大于1100℃時(shí)，雖然晶粒長(cháng)大并發(fā)生球化現象，使得強度降低，但是組織發(fā)生γ→δ轉變，使得δ相增多，從而基體強度增加，此時(shí)鐵素體相在基體組織所占比例對強度起主要作用。

  根據國家標準GB/T229-2007，2205雙相不銹鋼加工沖擊試樣外形尺寸如圖所示，為了減少誤差，相同工藝制定3個(gè)沖擊試樣，然后取平均值。將試樣加工成55mm×10mm×10mm，缺口為V型缺口，由QYJ4201夏比沖擊試樣缺口自動(dòng)拉床上加工，沖擊角度為-150.3°，擺錘能量為300J。在800℃、850℃進(jìn)行熱處理時(shí)，由于鐵素體-奧氏體相界有大量的脆性相析出，脆性相分別為10.7%、10.3%，使得軸截面試樣室溫沖擊功很低，沖擊功僅為13.17J和18.76J，如圖所示，并且經(jīng)過(guò)斷口分析，斷口形貌中有大量的撕裂棱，沒(méi)有韌窩出現，斷口呈現脆性斷裂，斷口形貌由圖所示。當熱處理溫度為900℃時(shí)，脆性相減少為8.2%，斷口形貌中有少量韌窩出現，呈現準解理特征，如圖所示。當熱處理溫度為950℃，脆性相減少為3.8%，由于脆性相的減少，斷口中有大量的韌窩，沖擊功已升高為180.61J。隨著(zhù)熱處理溫度的升高，脆性相逐漸溶解于基體中，沖擊功逐漸增加，斷口逐漸呈現韌窩形貌。當熱處理溫度達到1000℃時(shí)，脆性相完全溶入基體組織中，斷口形貌中出現大量的韌窩，從而有很好的韌性，沖擊功也達到最大值為207.74J。說(shuō)明脆性相對軸截面試樣室溫沖擊值有很大的影響，隨著(zhù)熱處理溫度的繼續升高，沖擊功逐漸降低。這是由于在1000~1300℃進(jìn)行熱處理時(shí)，由圖可知，再結晶過(guò)程比較充分，整體晶粒度變大，韌窩變得大且很淺，并且隨著(zhù)熱處理溫度的升高基體組織發(fā)生γ→δ轉變，鐵素體相所占比例也逐漸增多，大量的鐵素體在室溫下使基體組織呈現脆性特征，從而導致沖擊功下降，使材料變脆。