認為在制備鈦合金超細晶增強超塑性性能的工藝中,氫不但在熱加工過程中起到了軟化鈦合金的作用,而且對微觀組織、相成分、協(xié)助塑性變形和形成超細晶組織都發(fā)揮了積極的作用。在此工藝中,氫主要有以下幾方面的作用:

(1)氫對鈦合金的軟化作用,降低流動應力,利于進行塑性變形。

(2)從B相溫度范圍內(nèi)快冷過程中,獲得具有均勻的高密度位錯的針狀馬氏體,有利于氫化物的形核。

(3)氫的加入降低了鈦合金的相轉(zhuǎn)變溫度,使鈦合金熱加工的溫度低至形成位錯胞結(jié)構(gòu),利于沉淀相彌散分布。

(4)通過氫的溶解,形成高密度位錯區(qū)域,為再結(jié)晶提供形核的場所。

(5)真空退火過程中發(fā)生BHyA+B+H2{,DyA+H2{,AHyA+H2{,AdyA+H2{等相變,氫化物發(fā)生分解,A相發(fā)生再結(jié)晶,最終形成細小、等軸的兩相組織。

當然,超細晶鈦合金晶粒尺寸的控制不僅與氫的作用有關,還與塑性變形的工藝參數(shù)有關,尤其是變形溫度和變形量對晶粒尺寸的影響很大,在此不予細述。

鈦合金的氫技術以材料本身為出發(fā)點,通過改善材料微觀組織結(jié)構(gòu)的方法,顯著降低了鈦合金的超塑性變形溫度,提高了變形速率,明顯地提高了生產(chǎn)效率。而且該技術工藝簡單,成本較低,它的成功應用將為鈦合金超塑性成形技術成為一種經(jīng)濟、實用的加工技術創(chuàng)造有利條件,同時也將攻克制約鈦合金擴大應用的瓶頸,大幅度地降低鈦合金零件的制造成本,提高零件的使用性能,為鈦合金的廣泛應用提供堅實的基礎。

目前,氫處理技術還處于研究階段,應用較少,尤其是在國內(nèi),由于鈦合金的研究起步較晚,鈦合金的應用也很有限,大大限制了鈦合金氫處理技術的發(fā)展。目前,關于鈦合金氫處理技術的研究深度和廣度都不夠,更沒有規(guī)模應用。其中用氫處理技術制備超細晶的技術剛剛起步,目前還只局限于兩相鈦合金,還有廣闊的研究空間。隨著鈦工業(yè)的不斷發(fā)展,鈦合金的氫處理技術也將越來越受到重視,相信不久的將來,鈦合金氫處理技術就能成功地應用于鈦合金重要零件的生產(chǎn)中。