La lega di titanio ultrafine ha una serie di vantaggi eccezionali, la sua resistenza alla temperatura ambiente può essere migliorata in una certa misura e ha un grande allungamento ad alta temperatura. Il perfezionamento del grano è generalmente ottenuto con grandi metodi di deformazione, come estrusione di angolo di diametro uguale, torsione ad alta pressione, forgiatura multi-asse e saldatura a rulli cumulativi. Inoltre, la lega di titanio può anche essere un trattamento con idrogeno.
Negli anni '70, Aircraft Manufacturing Research Institute di Mosca, studia l'effetto dell'idrogeno sulle proprietà della lavorazione della lega di titanio, ha presentato il concetto di "plastificante per idrogeno", come elemento di lega temporanea all'idrogeno, per permeabilità all'idrogeno e decomposizione eutettoide rispetto all'idrogeno e all'utilizzo della plasticità indotta da idrogeno, alla transizione di fase indotta da idrogeno e all'idrogeno reversibile nell'effetto lega di lega di titanio, migliora le prestazioni di elaborazione, perfezionano la microstruttura dei materiali.
Il trattamento con idrogeno può essere utilizzato per perfezionare la struttura del grano dei getti in lega di titanio e dei forgiati e migliorare le loro proprietà meccaniche. È stato riportato che la microstruttura della lega tiale può essere perfezionata dal trattamento con idrogeno e la resistenza alla compressione e la resistenza di snervamento della lega tiale possono essere significativamente migliorate. In pratica, la tecnologia del trattamento con idrogeno può di solito essere combinata con il corrispondente trattamento termico successivo e il trattamento della deformazione termica per ottenere una struttura a grana molto fine. Alcuni studi hanno dimostrato che quando la lega di titanio idrogenata viene deformata ad alta temperatura e su larga scala, si può formare grani fine equiax con una dimensione del grano di circa 1 μ m e anche i grani di nano-scala. Lo studio della lega TI-6.3Al-3.5MO-1,7ZR (%, frazione di massa) mostra che la frazione di idrogeno è del 14% ~ 16% nel trattamento con idrogeno, la temperatura di deformazione è ridotta a 550 ℃ e attraverso il processo di deformazione e Si ottiene finalmente il processo di decomposizione della fase metastabile, la dimensione del grano nanocristallino di 40 nm. Confrontando le curve ingegneristiche della deformazione della stress della lega Ti-6al-4V con diverse dimensioni del grano, si può vedere che il materiale a grana ultra-fine mostra un'elevata resistenza alla snervamento e l'allungamento rispetto al grano grossolana o al materiale generale a grana fine.
Consentendo a una lega di titanio di assorbire un gran numero di atomi di idrogeno e consentendo a quegli atomi di idrogeno di desorbimento sotto vuoto ad alte temperature, un processo chiamato trattamento ADH. Rispetto alla lega di titanio α + β , il trattamento di PYH include i seguenti tre processi: (1) per assorbimento di idrogeno nell'atmosfera di idrogeno; (2) la trasformazione di martensite e l'elaborazione termica alla fine portano alla dispersione delle precipitazioni dell'idruro; (3) Trattamento finale di desorbimento e ricristallizzazione mediante idrofizazione. È stato riferito che trattando la lega Ti-6al-4V con idrogeno aggiuntivo, la lega adsorbita dello 0,5% da idrogeno aggiuntivo e desorbita a 873K, ha mostrato una struttura cristallina isoassosa ultra-fine con grandi limiti di grano angolare e dimensioni del grano nell'intervallo di 300 ~ 500nm. I risultati hanno mostrato che il contenuto di fase β nella matrice α è stato aumentato con il metodo di trattamento di Profehton. Il test di trazione mostra che la forza di snervamento della lega aumenta a temperatura ambiente e l'allungamento massimo raggiunge il 9000% a 1123k. È stato anche riferito che la piastra TI-6AL-4V è stata trattata con un video normale con un contenuto dello 0,5% e da video regolari con tempra di 1223k, il tasso di riduzione dello spessore è stato dell'80% per rotolamento a caldo a 1023k e da video regolari regolari Desorbimento a 873K, è stata prodotta con successo una microstruttura uniforme con cristalli isoassiali ultra-fini con una dimensione del grano di 0,3-0,5 μ m. I risultati del test mostrano che l'allungamento superplastico e altre proprietà meccaniche della lega aumentano ovviamente con la diminuzione della dimensione del grano.
Sebbene il metodo di trattamento dell'idrogeno mostri un grande potenziale per raffinare le leghe di titanio, rispetto ad altri metodi convenzionali, il metodo di trattamento dell'idrogeno ha un costo più elevato e per grandi parti strutturali, il metodo di trattamento ha anche i problemi della distribuzione irregolare dell'idrogeno e degli elevati requisiti di attrezzatura condizioni, che devono essere ulteriormente studiate per risolvere.