Ultrafin titanyum alaşımının bir dizi olağanüstü avantajı vardır, oda sıcaklığı gücü belirli bir dereceye kadar geliştirilebilir ve yüksek sıcaklıkta büyük bir uzamaya sahiptir. Tahıl arıtımı genellikle eşit çaplı açı ekstrüzyonu, yüksek basınç burulması, çok eksenli dövme ve kümülatif rulo kaynağı gibi büyük deformasyon yöntemleri ile elde edilir. Ek olarak, titanyum alaşımı hidrojen tedavisi de olabilir.
1970'lerde, Moskova'daki Uçak İmalat Araştırma Enstitüsü, hidrojenin titanyum alaşım işleme özellikleri üzerindeki etkisini inceleyin, hidrojen geçirgenliği ve öutektoid dekompozisyonu ile geçici alaşım elemanı olarak "hidrojen plastikleştirme" kavramını ortaya koyun. hidrojenden ve hidrojen kaynaklı plastisitenin kullanılması, hidrojen kaynaklı faz geçişi ve titanyum alaşımlı alaşım etkisinde geri dönüşümlü hidrojen, işleme performansını iyileştirir, malzemelerin mikroyapısını geliştirir.
Hidrojen tedavisi, titanyum alaşım dökümlerinin ve vuruşlarının tane yapısını geliştirmek ve mekanik özelliklerini geliştirmek için kullanılabilir. Tial alaşımının mikroyapısının hidrojen tedavisi ile rafine edilebileceği ve Tial alaşımının sıkıştırma mukavemeti ve akma mukavemetinin önemli ölçüde iyileştirilebileceği bildirilmiştir. Uygulamada, hidrojen arıtma teknolojisi genellikle çok ince tane yapısı elde etmek için karşılık gelen sonraki ısıl işlem ve termal deformasyon tedavisi ile birleştirilebilir. Bazı çalışmalar, hidrojenlenmiş titanyum alaşımının yüksek sıcaklık ve büyük ölçekte deforme olduğunda, yaklaşık 1 μ m tane büyüklüğüne sahip eşit ince tanelerin oluşabileceğini ve hatta nano ölçekli tanelerin oluşabileceğini göstermiştir. Ti-6.3Al-3.Al-3.5MO-1.7ZR (%, kütle fraksiyonu) alaşımı, hidrojen fraksiyonunun hidrojen tedavisinde% 14 ~% 16 olduğunu, deformasyon sıcaklığının 550 ℃ ve deformasyon işlemi yoluyla azaltıldığını göstermektedir. Metastabil fazın ayrışma işlemi, nanokristal taneli tane boyutu 40Nm nihayet elde edilir. Ti-6Al-4V alaşımının mühendislik gerilim-gerinim eğrilerini farklı tane boyutlarında karşılaştırarak, ultra-ince taneli malzemenin kaba tahıl veya genel ince tane materyaline kıyasla yüksek verim mukavemeti ve uzama sergilediği görülebilir.
Bir titanyum alaşımının çok sayıda hidrojen atomunu emmesine izin vererek ve bu hidrojen atomlarının yüksek sıcaklıklarda vakum altında desorpsiyona izin vererek, ADH tedavisi adı verilen bir işlem. Α + β titanyum alaşımına göre , PYH'nin tedavisi aşağıdaki üç işlemi içerir: (1) hidrojen atmosferinde hidrojen emilimi ile; (2) martensit dönüşümü ve termal işleme sonunda hidrit çökeltisinin dağılmasına yol açar; (3) Nihai desorpsiyon tedavisi ve hidrofikasyon ile yeniden kristalleştirme. Ti-6Al-4V alaşımının ilave hidrojen ile tedavi edilmesi ile, alaşımın ek hidrojen ile% 0.5 adsorbe ettiği ve 873K'da desorbed, 300 ~ aralığında geniş açısal tane sınırları ve tane boyutu olan ultra ince izoakslı kristal yapı gösterdiği bildirildi. 500nm. Sonuçlar , α matrisindeki β -faz içeriğinin , profeshon tedavi yöntemi ile arttırıldığını gösterdi. Çekme testi, alaşımın akma mukavemetinin oda sıcaklığında arttığını ve maksimum uzamanın 1123K'da% 9000'e ulaştığını gösterir. Ayrıca Ti-6Al-4V plakasının,% 0.5 içerikli normal video ile tedavi edildiği ve 1223K söndürme ile normal video ile tedavi edildiği, 1023K'da sıcak haddeleme ile kalınlık azaltma oranı% 80 olduğu bildirilmiştir. 873K'da desorpsiyon, tahıl boyutunda 0.3-0.5 μ m olan ultra ince izoaksiyal kristallere sahip düzgün mikroyapı başarıyla üretildi. Test sonuçları, alaşımın süperplastik uzamasının ve diğer mekanik özelliklerinin, tane boyutunun azalmasıyla açıkça arttığını göstermektedir.
Hidrojen tedavisi yöntemi, diğer geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında, titanyum alaşımlarının rafine edilmesi için büyük bir potansiyel gösterse de, hidrojen arıtma yönteminin daha yüksek maliyeti vardır ve büyük yapısal parçalar için, tedavi yönteminin hidrojenin eşit olmayan dağılımı ve ekipmanının yüksek gereksinimleri sorunları da vardır. Çözmek için daha fazla incelenmesi gereken koşullar.