Além da matriz, o titânio e as ligas de titânio também possuem elementos de impureza como Fe, C, N, H e O. Esses elementos são geralmente dopados a partir de titânio esponja, ligas intermediárias, aquecimento e tratamento de decapagem alcalina. Na aplicação real de ligas de titânio, o elemento hidrogênio é uma substância prejudicial na matriz de titânio, portanto, o problema da fragilização por hidrogênio também tem recebido cada vez mais atenção, e medidas correspondentes são tomadas para evitar ou reduzir os danos causados pela fragilização por hidrogênio.
O fenômeno de absorção de hidrogênio da liga de titânio é um fenômeno físico-químico relativamente complexo. Os átomos de hidrogênio são os menores átomos do universo, permitindo que eles se difundam e se movam facilmente nas lacunas das redes metálicas para formar soluções sólidas de lacunas (ver Figura 1). Esta característica tem um impacto fundamental na ocorrência de fragilização por hidrogênio. A reação entre o titânio e o hidrogênio é reversível. A taxa de absorção de hidrogênio e a quantidade de absorção de hidrogênio estão relacionadas à temperatura e à pressão do hidrogênio. A temperatura aumenta e a pressão do hidrogênio aumenta, a taxa de absorção de hidrogênio aumenta e a quantidade de absorção de hidrogênio aumenta. Atualmente, o método mais comum de tratamento de incrustações superficiais de folhas de liga de titânio é o tratamento químico, ou seja, a solução mista de NaOH e NaNO3 fundido torna a incrustação de TiO2 solta e depois decapada com uma solução mista de HF e HNO3. A absorção de hidrogênio da liga de titânio é produzida principalmente no processo de lavagem alcalina. Quanto maior a temperatura alcalina, mais violenta será a reação entre a liga de titânio e o líquido alcalino. Quando a temperatura alcalina é muito baixa, a velocidade de reação será muito lenta, o que não só fará com que o líquido alcalino residual na superfície afete seriamente a qualidade da superfície do produto, mas também aumentará a quantidade de absorção de hidrogênio em conformidade. Para evitar a absorção de hidrogênio, o teor de NaNO3 precisa ser mantido na faixa de 5% a 15%, e a temperatura do líquido alcalino deve ser controlada entre 460~520 graus.
Além disso, o elemento hidrogênio existe principalmente na forma de átomos lacunares nas ligas de titânio, o que reduzirá a resistência e a tenacidade das ligas de titânio. Quando o teor de hidrogênio atinge um determinado valor, a sensibilidade do titânio ao entalhe será bastante melhorada, reduzindo significativamente a resistência ao impacto e outras propriedades da amostra do entalhe. A fragilização do hidrogênio causada pelo hidrogênio fará com que as rachaduras continuem a crescer até quebrarem. Estudos relacionados mostraram que a influência do hidrogênio na resistência à corrosão das ligas de titânio não é óbvia.
Com o desenvolvimento da tecnologia de tratamento de superfície de liga de titânio e o aprofundamento contínuo da pesquisa sobre os mecanismos dos elementos de hidrogênio, a pesquisa sobre fragilização por hidrogênio fez novos avanços e, da teoria microscópica à aplicação macroscópica, um sistema de pesquisa completo foi formado, estabelecendo uma base sólida para o desenvolvimento da ciência moderna dos materiais. Shaanxi Hangyu Nonferrous Metal Processing Co., Ltd. possui equipamentos especiais de forno a vácuo e processos exclusivos para remoção de hidrogênio. Por meio do tratamento térmico a vácuo, os elementos de hidrogênio dentro da matriz da liga de titânio podem ser removidos com eficiência, melhorando as propriedades mecânicas e o desempenho de estabilidade-adicionada à máquina do produto.
