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双相不锈钢中的两相组织随着加热温度的升高而变化，当温度超过1300时℃当时，一些双相不锈钢可能都是铁素体组织，当铁素体稳定性差时，在未来的冷却过程中，铁素体晶体边界的一些铁素体会转化为奥氏体，称为二次奥氏体。根据不同的冷却速度，二次奥氏体的形成机制和形式也有所不同。在高温下形成的二次奥氏体是通过核和生长来完成的，这是一种扩散转变。研究发现，高温形成的二次奥氏体大多在铁素体的位错处形核上生长，沿着铁素体的亚晶体边界生长，因此在组织形式上具有魏氏体的组织特征。与周围的铁素体相比，高温形成的二次奥氏体镍含量高，铬含量低，基体中形成的成分不是
均匀性。
在较低的温度范围内，如300~650℃温度范围内形成的二次奥氏体具有非扩散转变的特点，属于马氏体的切变转变。这种二次奥氏体通常在自高温水冷时无法获得。另一种情况是600~8000℃温度范围、组织分析σ当相或碳化物发生时，其周围形成的富镍贫铬区也会转化为二次奥氏体。因此，有些人将二次奥氏体的形成分为铁素体分析反应，这是分析反应的产物，即α一→g+Y2。
无论以哪种方式形成二次奥氏体，都会造成新合金成分的不均匀性，对耐腐蚀性产生不利影响。
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