2205不锈钢由于其组织特点,不仅有较高的强度,也有较好的韧性,因此,2205不锈钢的强度在一定程度上取决于铁素体相,而韧性在一定程度上取决于奥氏体相。2205不锈钢的强化机制主要包括细晶强化、固溶强化、相比例影响和加工硬化等综合影响,其强化机制是多途径的

钢的屈服强度与晶粒枝晶平均直径平方根的倒数呈线性关系,即细化晶粒可以提高金属强度。而在2205不锈钢中,由于两相组织的特点,两种相在晶粒长大的过程中可以制约晶粒长大。与奥氏体不锈钢相比,同尺寸的2205不锈钢经过同样的加工方式,晶粒大小只有奥氏体不锈钢一半左右。与此同时,当钢的组织表现为细小晶粒时,同样的提及内会有更多的晶粒存在,在位错开动时会有更多的晶界来钉扎位错阻碍其移动,即宏观上表现为即表现出较高的强度和韧性。总而言之,2205不锈钢由于其组织特点,具有一定的细晶强化优势。

此外,固溶强化也对2205不锈钢的强度起到优化作用,主要有置换元素的固溶强化和间隙元素的固溶强化两方面。2205不锈钢作为高合金钢种,添加的合金元素能够置换晶格中的铁原子,破坏原有的晶格排列来起到钉扎位错的作用,从而提高2205不锈钢强度。除了置换原子,2205不锈钢中添加的氨元素原子较小,会在奥氏体中富集,并以间隙原子的形式嵌入到晶格内部,以间隙固溶体的方式对奥氏体起到强化作用,在宏观层面,冷变形的加工硬化也可以使2205不锈钢强度、硬度增加,而塑性韧性下降,因此使得2205不锈钢的强度提高。在塑性方面,奥氏体相的存在可以抑制裂纹的继续扩展;另外,碳氢作为奥氏体形成元素,在奥氏体固溶度较高,可以形成间隙固溶体,因而在热加工过程中不容易析出碳化物和氢化物,避免晶界脆化现象的发生。

尽管2205不锈钢由于其两相组织特点可以得到性能强化,但铁素体基的固有缺点并不能完全消除,如475脆性、δ相脆性和高温晶粒长大等脆化倾向仍存在,只不过奥氏体的存在对此倾向有一定的削弱。