不同的熱處理溫度下雙相不銹鋼所對應的相組成是不一樣的，一般來說，在1000℃以下對雙相不銹鋼進行固溶或時效等熱處理，雙相不銹鋼會產生除奧氏體相（γ)和鐵素體（α)相之外的雜質相。例如：①. 650~950℃生成σ相；②. 700~900℃生成X相；③. 550~700℃生成R相；④. 550~600℃生成π相；⑤. 碳化物及氮化物相M₇C₃、M₂₃C₆、CrN、Cr₂N.這些析出相一般會使雙向不銹鋼的耐蝕性能產生不利的影響。因此，在對雙相不銹鋼進行熱處理的過程中，要盡量避免有害相的析出。

  趙暉等人在1020~1140℃對雙相不銹鋼進行2小時固溶處理后發現，相組成只有鐵素體與奧氏體兩相，并無其余雜質相，且隨著溫度的升高，鐵素體含量也升高。陳興潤研究發現，950℃固溶處理后的2205雙相不銹鋼中存在σ雜質相，而經過1000~1100℃固溶處理后，雙相鋼中只含兩相，雜質相消除，且在兩相比例均勻時，其具有較好的耐點蝕性能。H.Heon Young等人研究發現，2205雙相不銹鋼在1000~1200℃固溶處理后不含雜質相，且隨著溫度的升高，兩相比例變化明顯，鐵素體含量逐漸升高，奧氏體含量逐漸降低，且隨著熱處理溫度的升高，奧氏體晶粒長大。