オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼
原料および製造コストが高いため、析出硬化系ステンレス鋼と同じく、二相系はステンレス鋼の中で高価な部類に入る。一方で、二相系と同じ対孔食性のオーステナイト系を用意しようとすると、高価なニッケルやモリブデンの含有量が多い鋼種を用意する必要があり、その点では経済性に優れる。また、リーン二相系では、オーステナイト系の304L系や316L系に匹敵する重量当たり価格も実現できている。
2000年から2007年までの統計によると、二相系の世界での使用量は増加傾向にある。2004年頃からニッケル価格の高騰が起き、ニッケル使用量の少ない二相系に注目が集まった。2008年時点の世界の二相系生産量はおよそ26万トンに達した。2015年時点では、ステンレス鋼全体の使用量に対して二相系の使用量はおよそ1%と推定される。その二相系使用量の内、およそ60%が汎用二相系である。
二相系は、高い耐応力腐食割れ性を活かして海水環境下や油井関係などで使われている。オーステナイト系と比較して応力腐食割れ耐性が高いため、応力腐食割れの懸念がある箇所で使われているオーステナイト系材を置き換えて使うという需要がある。石油生産過程では、応力腐食割れや局所腐食が想定される熱交換器で二相系がしばしば使われる。常圧蒸留装置や減圧蒸留装置、水素化精製装置でも二相系が採用されている。石油・ガスの採掘でも耐海水性や耐硫化物腐食性を活かして二相系が用いられる。坑井作業を制御するアンビリカルには二相系の使用は最も一般的である。近年では、油井の深度化につれてアンビリカルの長尺化が必要となっており、より高強度と高耐食性を有するハイパー二相系が開発された。
溶接入熱が不十分で冷却速度が速くなり過ぎると、十分なオーステナイトができず、クロム窒化物やクロム炭化物が析出してやはり耐食性が低下する。
一方、冷却速度が遅い場合も、金属化合物や窒化物やσ相が析出して耐食性や靭性が低下するおそれがある。これを避けるために、溶接後の冷却は基本的に急冷が望ましい。また、多層盛溶接の場合は、冷却速度が低下しないようにパス間温度を抑制する必要がある。一般的なガイドラインとして、汎用二相系またはリーン二相系は150°C以下、スーパー二相系は100°C以下のパス間温度で溶接することが推奨される。金属化合物は、添加されるクロム、ニッケル、モリブデンなどの合金元素が多いほど短時間の加熱でできる傾向があり、高級なグレードの鋼種では溶接施工条件に注意を要する。
二相系の溶接に使われる溶接金属は、溶接後にフェライト・オーステナイト比率が1対1になることを狙って、溶接対象の二相系よりもニッケル量が多めした溶接金属が使われる。
5%から成る鋼種が出来上がった。ジェイコブ・ホルツァー社は1935年にこの鋼種を特許出願し、1936年に特許登録された。さらに、耐食性を上げるために銅を添加した鋼種も1937年に特許出願している。
第二次世界大戦後は、フランスでは、二相系の草分け的鋼種である "UR50" が売り出され、石油精製、食品産業、パルプ産業、製薬業などで利用された。ソビエトでも、自国でのニッケルの生産の少なさから、低ニッケルの二相ステンレス鋼が注目された。マンガン入り二相系やチタン入り二相系など、二相系の改善鋼種の開発が行われた。スウェーデンでは、1968年に、サンドビック社がクロム 18.5 %、ニッケル 4.7 %、モリブデン 2.7 %、シリコン 1.65 %を基本組成とする "3RE60" という鋼種を発表した。これは、シリコンを添加させることで塩化物応力腐食割れへの耐性を高めた、初の二相系鋼種の一つである。二相系は工業規格にも登録され、アーヴェスタ社の453Sを祖先として米国では"AISI 329"、スウェーデンでは"SIS 2324"が制定された。黎明期には加工技術の制約のため主に鋳造材に限られていたが、1950年代になると、材料自体の加工性と加工技術が向上して二相系も板材や管材として利用されるようになった。
ただし、以上のような第一世代の二相系は良好な特性を持ち、一定の利用がなされたものの、溶接上の制約があった。第一世代の二相系には、溶接部の熱影響部で靭性と耐食性が低下するという欠点があった。この欠点のため、第一世代の二相系の利用は狭い範囲に限られることとなった。
また、二相系の超塑性現象については1960年代に発見された。
1990年代以降になると、さらに高モリブデン・高窒素の二相ステンレス鋼が開発された。現在、「スーパー二相ステンレス鋼」と呼ばれる鋼種群の誕生である。さらに厳しい腐食環境に耐えるステンレス鋼の需要に応じて開発されたもので、石油・ガス産業などで広く活用されてきた。
2000年代以降は、高深度の油井・ガス井での採掘などのために、「ハイパー二相ステンレス鋼」と呼ばれる、スーパー二相系からさらに耐食性を高めた鋼種も開発された。また、低価格化を目指してニッケル、モリブデンの添加量を抑えつつ、オーステナイト系の304系や316系と同等の耐食性を持つように設計された「リーン二相ステンレス鋼」も、2000年代以降に本格的な実用化が始まった。二相系が大きな市場を開拓するために、リーン二相系は近年の主流な研究開発の一つである。