双相不锈钢的高淬硬性决定了其力学性能取决于热处理状态。表汇总了不同制品双相不锈钢的常温力学性能下限值。从表可以看出，不同钢种的抗拉强度和屈服强度下限变化范围很大，尤其屈服强度下限可达1倍以上，但是延伸率下限却都很低。尤其是管道钢管和厚板，与铸件很接近。高温应用的管道钢管和厚板厚度都很大，例如t≥75 mm，因此压延程度很低，但壁厚较小的无缝管却例外。

  同钢种的双相不锈钢力学性能也可能因热处理状态不同而有很大差异。表汇总了双相不锈钢管标准中规定的热处理状态。可见：普通双相不锈钢管大多可采用退火或正火+回火态供货，其中序号可以亚临界退火态供货。但超级双相不锈钢管只能以亚临界退火态供货。双相不锈钢管主要用于石油化工等高温抗腐蚀环境，这一点特别值得注意。序号13以后的钢种都是只能采用正火+回火态供货，其中包括低Cr的T/P23、T/P24及高Cr的T/P91、T/P92、T/P122、T/P911。文献中常统称这些钢种为CSEF（蠕变增强型铁素体）钢或分别称回火贝氏体及回火马氏体/铁素体钢，这些钢是当今双相不锈钢的主流钢种。表汇总的热处理参数中给出正火温度、回火温度是十分重要的。但实践中还必须精确控制温度、停留时间及冷却速度。例如：对壁厚较大的焊管及某些钢种必须在正火后用喷气或浸埋入液体方式加速冷却，即淬火方式。SA/A542M标准因此规定为淬火+回火的双相不锈钢板。而在SA/A387M、SA/A1017M却都只规定用户有要求时可以加速冷却+回火态供货，一般都以正火+回火态供货。且两者均规定还可以消应力退火态供货，并保证最终经用户正火+回火处理可以达到所规定力学性能。这些略有区分的规定原因值得思考，便于用户作成型或焊接加工，可能是一个重要因素。以上说明双相不锈钢的成型和焊接必须首先关注其热处理状态，而最终的力学性能又必须通过正确的热处理来保证。

  热处理本质是通过固态相变控制有效的微观组织形态来获得所需性能。用试验方法测定的连续冷却相变CCT图（又称温度时间相变TTT图）是正火或淬火处理的依据。图为双相不锈钢的CCT图，当正火加热到奥氏体温度后，以不同冷却速度冷却时将会产生马氏体或贝氏体，贝氏体即为片或条状铁素体+弥散状碳化物析出，具有高蠕变强度和较高的韧性断裂转变温度。低合金的双相不锈钢通常以这种组织状态使用为妥。CCT图主要取决于化学成分，但跟正火温度及保持时间决定的奥氏体晶粒大小也有一定关系。图为文献中给出的2205双相不锈钢的CCT图（注意每一个图中都注明了化学成分、正火温度和保持时间确定的晶粒大小。成分或正火条件有变时，CCT图都会略有差异）。图中所注明的硬度值或可以作为一种测定标志。钢管截面尺寸或板材的厚度增加时，为了获得均匀奥氏体化，可能均需要增加高温保持时间或加速冷却，这是标准中给出标注的原因。大直径焊管尤其要注意这一点，大直径厚壁钢管热处理难以达到均匀的温度和冷速，微观组织和性能控制难度较大。