通过设计一种特殊的冷变形退火工艺,实现了S32205双相不锈钢强度和塑性同时提升。通过室温拉伸试验、显微组织观察、背散射电子衍射分析、热力学计算等手段研究了显微组织特征及新组织结构的强塑化机理。结果表明,该工艺处理后S32205双相不锈钢的晶粒尺寸呈双态分布,两相组织混合分布且细晶的新生奥氏体均匀弥散分布在铁素体相中;在细晶强化和两相间变形不协调引发的背应力强化的共同作用下,试验钢强度和塑性相较于传统固溶热处理工艺同时得到了提升。