Oltre alla matrice, il titanio e le leghe di titanio contengono anche elementi impuri come Fe, C, N, H e O. Questi elementi sono solitamente drogati con spugna di titanio, leghe intermedie, riscaldamento e trattamento di decapaggio alcalino. Nell'applicazione reale delle leghe di titanio, l'elemento idrogeno è una sostanza dannosa nella matrice di titanio, quindi anche il problema dell'infragilimento da idrogeno ha ricevuto sempre più attenzione e vengono adottate misure corrispondenti per evitare o ridurre il danno causato dall'infragilimento da idrogeno.
Il fenomeno dell'assorbimento dell'idrogeno della lega di titanio è un fenomeno fisico-chimico relativamente complesso. Gli atomi di idrogeno sono gli atomi più piccoli dell'universo, il che consente loro di diffondersi e muoversi facilmente negli spazi dei reticoli metallici per formare soluzioni solide (vedere Figura 1). Questa caratteristica ha un impatto chiave sul verificarsi dell’infragilimento da idrogeno. La reazione tra titanio e idrogeno è reversibile. Il tasso di assorbimento dell'idrogeno e la quantità di assorbimento dell'idrogeno sono correlati alla temperatura e alla pressione dell'idrogeno. La temperatura aumenta e la pressione dell'idrogeno aumenta, il tasso di assorbimento dell'idrogeno aumenta e la quantità di assorbimento dell'idrogeno aumenta. Attualmente, il metodo più comune di trattamento delle incrostazioni superficiali dei fogli di lega di titanio è il trattamento chimico, ovvero la soluzione mista fusa di NaOH e NaNO3 libera le incrostazioni di TiO2 e quindi decapata con una soluzione mista di HF e HNO3. L'assorbimento di idrogeno della lega di titanio viene prodotto principalmente nel processo di lavaggio alcalino. Maggiore è la temperatura dell'alcali, più violenta è la reazione tra la lega di titanio e il liquido alcalino. Quando la temperatura dell'alcali è troppo bassa, la velocità di reazione sarà troppo lenta, il che non solo farà sì che il liquido alcalino residuo sulla superficie influisca seriamente sulla qualità della superficie del prodotto, ma aumenterà anche di conseguenza la quantità di assorbimento di idrogeno. Per prevenire l'assorbimento di idrogeno, il contenuto di NaNO3 deve essere mantenuto entro un intervallo compreso tra il 5% e il 15% e la temperatura del liquido alcalino deve essere controllata tra 460~520 gradi.
Inoltre, l'elemento idrogeno esiste principalmente sotto forma di atomi gap nelle leghe di titanio, che ridurranno la resistenza e la tenacità delle leghe di titanio. Quando il contenuto di idrogeno raggiunge un certo valore, la sensibilità del titanio all'intaglio sarà notevolmente migliorata, riducendo così significativamente la resistenza all'urto e altre proprietà del campione dell'intaglio. L'infragilimento da idrogeno causato dall'idrogeno farà sì che le crepe continuino a crescere fino alla rottura. Studi correlati hanno dimostrato che l’influenza dell’idrogeno sulla resistenza alla corrosione delle leghe di titanio non è ovvia.
Con lo sviluppo della tecnologia di trattamento superficiale delle leghe di titanio e il continuo approfondimento della ricerca sui meccanismi degli elementi idrogeno, la ricerca sull'infragilimento da idrogeno ha fatto nuove scoperte e, dalla teoria microscopica all'applicazione macroscopica, è stato formato un sistema di ricerca completo, ponendo solide basi per lo sviluppo della moderna scienza dei materiali. Shaanxi Hangyu Nonferrous Metal Processing Co., Ltd. dispone di speciali apparecchiature per forni a vuoto e processi unici per la rimozione dell'idrogeno. Attraverso il trattamento termico sotto vuoto, gli elementi di idrogeno all'interno della matrice della lega di titanio possono essere rimossi in modo efficace, migliorando le proprietà meccaniche e le prestazioni di stabilità aggiunta della macchina del prodotto-.
