通常的幾種雙相不銹鋼及單一的奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的力學(xué)性能的對比如表所示，從表中可以看出雙相不銹鋼的屈服強度大約為304不銹鋼的2~3倍。當材料中的間隙元素含量相同時(shí)，鐵素體相通常要比奧氏體相更硬但是其塑性則不如奧氏體相。由于雙相不銹鋼中同時(shí)含有鐵素體相及奧氏體相，最終的材料的性能可能為兩相的線(xiàn)性混合法則決定的。這對于伸長(cháng)率的判定接近實(shí)際值，但是對于抗拉強度的判定復雜。這主要是因為抗拉強度更加依賴(lài)于晶粒的尺寸，通常雙相不銹鋼中的晶粒尺寸會(huì )比較細小。

  雙相不銹鋼的拉伸性能主要由不銹鋼中的鐵素體相來(lái)控制的，與之相反Floreen和Hayden認為雙相不銹鋼主要由奧氏體相來(lái)控制。他們認為由于塑性更好的奧氏體相的存在一定程度上延緩了鐵素體的解理斷裂。然而，從表中可以看出盡管超級雙相不銹鋼的沖擊韌性達到了很高的230J，但是隨著(zhù)合金含量的增加退火狀態(tài)材料的韌性卻相應降低。值得注意的是在-60℃或者更低的溫度下雙相不銹鋼會(huì )發(fā)生由塑性向脆性的轉變，這是在大多數應用中不盡如人意的方面。

  雙相不銹鋼中的析出相σ相、氮化鉻(Cr₂N,CrN)、第二相奧氏體、χ相、R相、π相、碳化物(M₇C₃,M₂₃C₆)、銅以及τ相也會(huì )對其韌性產(chǎn)生一定的影響，前面已經(jīng)作相應介紹。

  由于雙相不銹鋼具有比奧氏體不銹鋼更高的強度，雙相不銹鋼同時(shí)也具有更高的疲勞強度。此外，在應力控制的疲勞試驗中雙相不銹鋼展示出了更高的疲勞極限。至德鋼業(yè)展示了靜力強度的增大能夠促進(jìn)疲勞強度的增加，例如，利用冷加工方法可以將材料的拉伸強度提高到100MPa之后進(jìn)入平穩階段(具體結果見(jiàn)圖)。從中可以得出不銹鋼的疲勞性能強烈的依賴(lài)于應力軸的方向。

  在腐蝕條件下雙相不銹鋼的疲勞強度下降并且無(wú)法觀(guān)測到材料的真實(shí)疲勞極限。這種疲勞和腐蝕之間的相互作用是十分復雜的，但是在抗點(diǎn)蝕性能和抗疲勞腐蝕性能之間有很強的聯(lián)系，這可能是由于點(diǎn)狀腐蝕為疲勞裂紋的形成提供了起始點(diǎn)。在不同型號的雙相不銹鋼中可以發(fā)現合金元素能夠提升材料的耐點(diǎn)蝕當量(PRE)，從而能夠使雙相不銹鋼具備更強的抗疲勞腐蝕的性能。

  盡管雙相不銹鋼具有引人注目的力學(xué)性能，但是能夠獲得如此大的關(guān)注主要還是由于雙相不銹鋼具備優(yōu)良的耐腐蝕性能(如抗點(diǎn)狀腐蝕、應力腐蝕以及晶間腐蝕等)。雙相不銹鋼這種耐腐蝕行為在許多的腐蝕環(huán)境下相當于或者更優(yōu)于添加了鉻元素及鉬元素的奧氏體不銹鋼。

  不銹鋼的耐點(diǎn)蝕性能主要依賴(lài)鋼中的化學(xué)組成。一般來(lái)說(shuō)，雙相不銹鋼的抗點(diǎn)蝕性能至少和含有相同含量鉻及鉬元素的奧氏體不銹鋼保持一致，實(shí)際上由于現代多數的雙相不銹鋼都會(huì )添加N元素使得其耐點(diǎn)蝕性能更強，尤其在含有氯化物的環(huán)境下更加明顯。眾所周知，鉻、鉬及氮元素能夠提升Fe-Ni-Cr合金的抗點(diǎn)蝕性能。圖展示了不同種類(lèi)的不銹鋼的耐點(diǎn)蝕當量(PRE)和臨界點(diǎn)蝕溫度(CPT)，從圖中可以看出奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼的耐點(diǎn)蝕當量(PRE)和臨界點(diǎn)蝕溫度(CPT)基本呈現線(xiàn)性關(guān)系。點(diǎn)狀腐蝕對雙相不銹鋼中的鐵素體和奧氏體的比例并不敏感，而是由化學(xué)元素所控制的。

  當合金經(jīng)受腐蝕和應力的共同作用會(huì )發(fā)生應力腐蝕開(kāi)裂從而失效，通常雙相不銹鋼的腐蝕形式是穿晶，而對于一些敏感的不銹鋼尤其是奧氏體不銹鋼的腐蝕開(kāi)裂形式晶間開(kāi)裂。與耐點(diǎn)蝕性能相似，抵抗應力腐蝕開(kāi)裂的性能主要是依賴(lài)材料總體的化學(xué)組成和顯微結構共同作用的結果，然而應力腐蝕開(kāi)裂對顯微結構更加敏感。大量研究表明含有適中含量鎳元素的奧氏體不銹鋼比雙相不銹鋼對應力腐蝕開(kāi)裂更加敏感。

  經(jīng)過(guò)數十年的研究通過(guò)調節焊縫金屬及母材的化學(xué)成分以及焊接參數的優(yōu)化，目前雙相不銹鋼的焊接已經(jīng)取得了令人矚目的進(jìn)展。由于早期的雙相不銹鋼的含碳量能夠達到0.10%，從而會(huì )受到形成的碳化物的影響。實(shí)際上想要在焊接過(guò)程中避免熱影響區中析出碳化物是不可能的，同時(shí)這也會(huì )導致焊縫的韌性及耐腐蝕性能明顯下降。此外，在這些鋼中鐵素體相的含量通常要更高一些這也經(jīng)常會(huì )導致全部鐵素體的聚集。與之相反，現代的雙相不銹鋼的含碳量更低并且富含更多的氮元素。這可以使得碳化物的析出的量明顯的下降，同時(shí)由于奧氏體穩定元素氮元素的高擴散率能夠形成更多的奧氏體最終提升了焊縫的韌性。然而還應該重視在很快的冷卻速度的條件下，如果鐵素體相中的氮元素的含量過(guò)多時(shí)會(huì )導致氮化物的析出。此外，可以看作是冷鑄區域的熱影響區會(huì )存在殘余應力進(jìn)而影響材料的性能。

  熱影響區HAZ是經(jīng)受從室溫到熔點(diǎn)溫度的循環(huán)作用的區域，此區域連接焊縫區。此外，冷卻和加熱速率會(huì )隨著(zhù)線(xiàn)能量、結構參數及相對于焊縫的位置發(fā)生顯著(zhù)的變化。由于多層焊會(huì )引起重復加熱和冷卻這使得情形變得更加復雜，冷卻和加熱速率會(huì )強烈依賴(lài)于層間溫度。在其他的鋼中，由于焊縫金屬具備鑄造的組織結構并且循環(huán)加熱能夠導致顯微結構的變化，這些因素使得這些鋼對雜質(zhì)敏感。材料內部殘留的內應力會(huì )直接影響材料的應力腐蝕性能。