オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼
組織上のやや暗い部分がフェライトで、明るい部分がオーステナイトである 。圧延された場合の組織は、それぞれの結晶粒が圧延方向に引き伸ばされた様相になる。その他、熱履歴によっては、鉄・クロムまたは鉄・クロム・モリブデンの金属化合物から成るσ相やクロム窒化物なども析出して組織中に存在する。
二相系にとって主要な合金元素は、クロム、ニッケル、モリブデン、窒素の4つである。クロムは、ステンレス鋼の耐食性を生み出す不働態被膜の形成元素であり、フェライト形成元素でもある。実際に二相系に添加されるクロム量は、最小 17 % 程度、最大 30 % 程度となっている。ニッケルは、二相系における主要なオーステナイト形成元素である。含有量は最小 3 % 程度、最大 17 % 程度である。モリブデンは、二相系の耐食性を向上させる効果を持ち、フェライト形成元素でもある。ただし、含有量を増やし過ぎると有害な金属化合物の相が生じるため、モリブデンの添加量は最大で 4 % 程度とされる。窒素は、二相系の耐食性と強度を向上させる目的で添加される。窒素は強いオーステナイト形成元素であり、ニッケルを窒素へ部分的に置き換えることができる。ステンレス鋼を主要成分で分類すると、大きく「クロム系ステンレス鋼」と「クロム・ニッケル系ステンレス鋼」に分かれる。二相系はクロムとニッケルを主成分として含むため、クロム・ニッケル系ステンレス鋼に該当する。
切削加工における二相系の被削性はオーステナイト系と比較しても悪く、二相系は難削材といえる。オーステナイト系のおよそ2倍の高い降伏強度を持つこと及びオーステナイト系同様の加工硬化性を持つことが、この難削性に寄与している。そのため、二相系の切削条件は低速・高トルクに設定するのが基本となっている。特に合金元素の多いグレードの二相系では、切りくずが強固で、工具刃先の摩耗が大きい。一方、リーン二相系のS32101などはオーステナイト系の316系と比較しても高い切削性を示す。
オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼(オーステナイト・フェライトけいステンレスこう)とは、常温で金属組織が主にオーステナイト相とフェライト相から成るステンレス鋼である。二相ステンレス鋼(にそう-)や二相系ステンレス鋼(にそうけい-)とも呼ばれる。オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼とはステンレス鋼の金属組織別分類の一つで、他には「オーステナイト系ステンレス鋼」「フェライト系ステンレス鋼」「マルテンサイト系ステンレス鋼」「析出硬化系ステンレス鋼」の4つがある。1930年頃、スウェーデンのアーヴェスタ社(スウェーデン語版)によって最初に実用化された。(以下、簡略のためにオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼のことを二相系と呼ぶ。)
ステンレス鋼の耐食性の源となる合金元素はクロムで、二相系では主要合金元素としてそこにニッケル、モリブデン、窒素が加わる。二相系というグループの中に、さらに「汎用二相ステンレス鋼」「スーパー二相ステンレス鋼」「ハイパー二相ステンレス鋼」「リーン二相ステンレス鋼」という大まかな分類がある。