L' alliage de titane ultrafine a une série d'avantages exceptionnels, sa résistance à la température ambiante peut être améliorée dans une certaine mesure, et elle a un grand allongement à haute température. Le raffinement des grains est généralement obtenu par de grandes méthodes de déformation, telles que l'extrusion d'angle de diamètre égal, la torsion à haute pression, le forgeage multi-axe et le soudage de rouleau cumulatif. De plus, l'alliage de titane peut également être un traitement à l'hydrogène.
Dans les années 1970, l'Institut de recherche de fabrication d'avion à Moscou à Moscou, étudient l'effet de l'hydrogène sur les propriétés du traitement en alliage de titane, mettent en avant le concept de «plastification de l'hydrogène», en tant qu'élément d'alliage temporaire à l'hydrogène, par perméabilité par l'hydrogène et la décomposition eutectoïde, le vide que l'hydrogène et l'utilisation de la plasticité induite par l'hydrogène, de la transition de phase induite par l'hydrogène et de l'hydrogène réversible dans l'effet d'alliage d'alliage en titane, améliorent les performances de traitement, affine la microstructure des matériaux.
Le traitement à l'hydrogène peut être utilisé pour affiner la structure des grains des pièces moulées en alliage de titane et des pièces forgées et améliorer leurs propriétés mécaniques. Il a été signalé que la microstructure de l'alliage tial peut être affinée par traitement à l'hydrogène, et la résistance à la compression et la limite d'élasticité de l'alliage tial peuvent être considérablement améliorées. Dans la pratique, la technologie de traitement de l'hydrogène peut généralement être combinée avec le traitement thermique et le traitement par déformation thermique ultérieur correspondant pour obtenir une structure de grains très fine. Certaines études ont montré que lorsque l'alliage de titane hydrogéné est déformé à haute température et à grande échelle, des grains fins équiaxés avec une taille de grain d'environ 1 μm peuvent se former, et même des grains nano-à l'échelle peuvent être formés. L'étude de l'alliage TI-6.3AL-3,5MO-1.7ZR (%, fraction de masse) montre que la fraction d'hydrogène est de 14% ~ 16% dans le traitement de l'hydrogène, la température de déformation est réduite à 550 ℃ , et par le processus de déformation et Le processus de décomposition de la phase métastable, la taille des grains nanocristallins de 40 nm est finalement obtenue. En comparant les courbes de contrainte de contrainte d'ingénierie de l'alliage TI-6AL-4V avec différentes tailles de grains, on peut voir que le matériau à grains ultra-fin présente une résistance et un allongement élevés par rapport à un grain grossier ou à un matériau général à grains fins généraux.
En permettant à un alliage de titane d'absorber un grand nombre d'atomes d'hydrogène et en permettant à ces atomes d'hydrogène de désorption sous vide à des températures élevées, un processus appelé traitement ADH. En ce qui concerne l'alliage de titane α + β , le traitement par PYH comprend les trois processus suivants: (1) par absorption d'hydrogène dans l'atmosphère d'hydrogène; (2) la transformation de la martensite et le traitement thermique conduisent finalement à la dispersion des précipitations hydrure; (3) Traitement de désorption final et recristallisation par hydrophyzation. Il a été signalé qu'en traitant l'alliage TI-6AL-4V avec de l'hydrogène supplémentaire, l'alliage a adsorbé 0,5% par hydrogène supplémentaire et désorbé à 873K, a montré une structure cristalline isoaxée ultra-fin avec de grandes limites de grains angulaires et une taille de grain dans la plage de 300 ~ 500 nm. Les résultats ont montré que la teneur en phase β dans la matrice α était augmentée par la méthode de traitement de la prophyton. Le test de traction montre que la limite d'élasticité de l'alliage augmente à température ambiante et que l'allongement maximal atteint 9000% à 1123k. Il a également été signalé que la plaque TI-6AL-4V a été traitée avec une vidéo régulière avec un contenu de 0,5%, et par vidéo régulière avec une extinction de 1223k, le taux de réduction de l'épaisseur était de 80% par roulement chaud à 1023k et par vidéo régulière La désorption à 873K, une microstructure uniforme avec des cristaux isoaxiaux ultra-fins avec une taille de grain de 0,3 à 0,5 μm a été produite avec succès. Les résultats des tests montrent que l'allongement superplasique et d'autres propriétés mécaniques de l'alliage augmentent évidemment avec la diminution de la taille des grains.
Bien que la méthode de traitement de l'hydrogène montre un grand potentiel pour affiner les alliages de titane, par rapport à d'autres méthodes conventionnelles, la méthode de traitement de l'hydrogène a un coût plus élevé et pour les parties structurelles importantes, la méthode de traitement a également des problèmes de distribution inégale de l'hydrogène et des exigences élevées de l'équipement les conditions qui doivent être étudiées pour résoudre.