Feritno-austenitna mikrostruktura duplex čelika postiže se uravnoteženom ravnotežom legirajućih elemenata kroma, nikla, molindena, mangana i dušika i rezultira višim granicama tečenja i poboljšanom otpornošću na korozijsko pucanje pod naponom. Duplex čelici nalaze širok raspon primjena u vrlo korozivnim uvjetima u širokom rasponu industrija, npr. nafta/plin i CPI.
Duplex nehrđajući čelici imaju strukturu od oko 50% ferita i oko 50% austenita. Da bi se postigla ova mješovita struktura, tvorci ferita (Cr, Mo, Si, W…) i tvorci austenita (Ni, N, Mn) dovedeni su u međusobno uravnotežen odnos. Ravnoteža ferit-austenit određena je ne samo sastavom legure, već i toplinskom obradom.
Duplex nehrđajući čelici klasificirani su prema njihovoj otpornosti na koroziju, koja pak ovisi o elementima legure. Najčešća ključna brojka za to je ekvivalentni broj otpornosti na udarce (PREN) izračunat prema formuli %Cr + 3,3%Mo + 16-30%N.
Niske kvalitete dupleksa (kao što je EN 1.4362/UNS S32304) imaju PREN vrijednost od 22 do 27, relativno nizak sadržaj nikla i nisu ili su samo malo legirane s molibdenom. Najviše im odgovaraju manje agresivni uvjeti.
Standardni duplex čelici (najčešći predstavnik je kvaliteta EN 1.4462/UNS S32205) imaju PREN vrijednost između 28 i 38, sadrže 22% kroma i 3% molibdena. Pokrivaju srednje područje otpornosti na koroziju.
Super duplex čelici (npr. stupanj EN 1.4507/UNS S32520) imaju PREN vrijednost u rasponu od 39 do 45 i legirani su s 25% kroma, 3,5% molibdena i 0,22% do 0,3% dušika.
Hiper dupleks čelici imaju PREN vrijednost > 45. Super i hiper dupleks čelici namijenjeni su posebno agresivnim uvjetima, uglavnom u naftnoj i plinskoj industriji.
Duplex čelici obično imaju granicu razvlačenja koja je dvostruko veća od standardnih austenitnih razreda i mogu se magnetizirati proporcionalno sadržaju ferita. U usporedbi s austenitnim standardnim stupnjevima, duplex čelici, tj. W. ima veću otpornost na pucanje od korozije zbog nižeg sadržaja Ni.
Zbog jake sklonosti taloženju i povezane krtosti, trajna radna temperatura svih duplex čelika je ograničena na približno 300°C i stoga se moraju uzeti u obzir ograničenja veličine/debljine stijenke.