ไททาเนียมอัลลอยด์ได้รับการขัดเกลาด้วยการบำบัดด้วยไฮโดรเจน

โลหะผสมไททาเนียมได้รับการขัดเกลาด้วยการบำบัดด้วยไฮโดรเจน

โลหะผสมไททาเนียมที่ละเอียดมากมีข้อได้เปรียบที่โดดเด่นหลายอย่าง ความแข็งแรงที่อุณหภูมิห้องสามารถปรับปรุงได้ในระดับหนึ่ง และมีการยืดตัวที่ดีที่อุณหภูมิสูง การปรับแต่งเกรนมักจะได้มาจากวิธีการเปลี่ยนรูปขนาดใหญ่ เช่น การอัดขึ้นรูปมุมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากัน การบิดด้วยแรงดันสูง การตีขึ้นรูปหลายแกน และการเชื่อมแบบม้วนสะสม นอกจากนี้โลหะผสมไททาเนียมยังสามารถบำบัดด้วยไฮโดรเจน

ในปี 1970 สถาบันวิจัยการผลิตเครื่องบินในมอสโก ศึกษาผลกระทบของไฮโดรเจนต่อคุณสมบัติของกระบวนการโลหะผสมไททาเนียม เสนอแนวคิดของ "การทำให้เป็นพลาสติกด้วยไฮโดรเจน" เป็นองค์ประกอบผสมชั่วคราวกับไฮโดรเจน โดยการซึมผ่านของไฮโดรเจนและการสลายตัวแบบยูเทคตอยด์ สุญญากาศ กว่าไฮโดรเจน และการใช้ประโยชน์จากความเป็นพลาสติกที่เหนี่ยวนำด้วยไฮโดรเจน การเปลี่ยนเฟสที่เหนี่ยวนำด้วยไฮโดรเจน และไฮโดรเจนที่ผันกลับได้ในผลการผสมโลหะผสมไททาเนียม ปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล ปรับแต่งโครงสร้างจุลภาคของวัสดุ

การบำบัดด้วยไฮโดรเจนสามารถใช้ในการปรับปรุงโครงสร้างเกรนของการหล่อและการตีโลหะผสมไททาเนียม และปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลมีรายงานว่าโครงสร้างจุลภาคของโลหะผสม TiAl สามารถปรับปรุงได้โดยการบำบัดด้วยไฮโดรเจน และกำลังอัดและความแข็งแรงของผลผลิตของโลหะผสม TiAl สามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญในทางปฏิบัติ โดยปกติแล้ว เทคโนโลยีการบำบัดด้วยไฮโดรเจนสามารถใช้ร่วมกับการบำบัดความร้อนที่ตามมาและการบำบัดการเปลี่ยนรูปด้วยความร้อนที่สอดคล้องกัน เพื่อให้ได้โครงสร้างเกรนที่ละเอียดมากการศึกษาบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าเมื่อโลหะผสมไททาเนียมที่เติมไฮโดรเจนถูกทำให้เสียรูปที่อุณหภูมิสูงและมีขนาดใหญ่ สามารถสร้างเกรนละเอียดที่มีขนาดเท่ากันที่มีขนาดเกรนประมาณ 1 ไมครอนได้ และแม้แต่เกรนระดับนาโนก็สามารถสร้างได้การศึกษาโลหะผสม Ti-6.3Al-3.5Mo-1.7Zr ( เปอร์เซ็นต์ , เศษส่วนมวล) แสดงให้เห็นว่าเศษส่วนไฮโดรเจนอยู่ที่ 14 เปอร์เซ็นต์ ~ 16 เปอร์เซ็นต์ในการบำบัดไฮโดรเจน อุณหภูมิการเสียรูป ลดลงเหลือ 550 องศา และผ่านกระบวนการเปลี่ยนรูปและกระบวนการสลายตัวของเฟส metastable ทำให้ได้ขนาดเม็ดผลึกนาโนที่ 40 นาโนเมตรในที่สุดเมื่อเปรียบเทียบเส้นโค้งความเค้น-ความเครียดทางวิศวกรรมของโลหะผสม Ti-6AL-4V ที่มีเกรนขนาดต่างๆ กัน จะเห็นได้ว่าวัสดุเกรนละเอียดพิเศษนั้นมีความแข็งแรงและยืดตัวได้สูงเมื่อเทียบกับเกรนหยาบหรือทั่วไป วัสดุเม็ดละเอียด

โดยการให้โลหะผสมไททาเนียมดูดซับอะตอมของไฮโดรเจนจำนวนมาก และโดยการปล่อยให้อะตอมของไฮโดรเจนเหล่านั้นสลายตัวภายใต้สุญญากาศที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการบำบัดด้วย ADHในส่วนของโลหะผสมไททาเนียมบวก การบำบัดด้วย pyh รวมถึงสามกระบวนการต่อไปนี้: (1) โดยการดูดซึมไฮโดรเจนในบรรยากาศไฮโดรเจน;(2) การเปลี่ยนแปลงของมาร์เทนไซท์และกระบวนการทางความร้อนนำไปสู่การกระจายตัวของฝนไฮไดรด์ในที่สุด(3) การกำจัดการดูดซับขั้นสุดท้ายและการตกผลึกซ้ำโดยไฮโดรไฟเซชันมีรายงานว่าโดยการบำบัดโลหะผสม Ti{{0}}AL-4V ด้วยไฮโดรเจนเพิ่มเติม โลหะผสมดังกล่าวดูดซับไฮโดรเจนเพิ่มเติม 0.5 เปอร์เซ็นต์และแยกออกที่ 873K แสดงให้เห็นโครงสร้างผลึกไอโซแอกซ์ที่ละเอียดมากซึ่งมีขนาดใหญ่ ขอบเขตเกรนเชิงมุมและขนาดเกรนในช่วง 300 ~ 500nmผลการวิจัยพบว่าเนื้อหาของเฟสในเมทริกซ์เพิ่มขึ้นโดยวิธีการบำบัดด้วยโพรไฟตอนการทดสอบแรงดึงแสดงให้เห็นว่าความแข็งแรงครากของโลหะผสมเพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิห้อง และการยืดตัวสูงสุดถึง 9000 เปอร์เซ็นต์ที่ 1123K

ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าการยืดตัวของซุปเปอร์พลาสติกและสมบัติเชิงกลอื่นๆ ของโลหะผสมเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อขนาดของเกรนลดลง

แม้ว่าวิธีการบำบัดด้วยไฮโดรเจนจะแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ดีในการปรับปรุงโลหะผสมไททาเนียม เมื่อเทียบกับวิธีการทั่วไปอื่นๆ วิธีการบำบัดด้วยไฮโดรเจนมีราคาสูงกว่า และสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างขนาดใหญ่ วิธีการบำบัดยังมีปัญหาเรื่องการกระจายไฮโดรเจนที่ไม่สม่ำเสมอและความต้องการอุปกรณ์ที่สูง เงื่อนไขซึ่งต้องศึกษาเพิ่มเติมเพื่อแก้ไข