סגסוגות טיטניום עם גרגירים אולטרה-עדינים מציעות מספר יתרונות בולטים, כולל מידה של חוזק מוגבר בטמפרטורת החדר והתארכות רבה ביישומי מתיחה בטמפרטורה גבוהה. עידון התבואה מושג בדרך כלל על ידי עיוותים גדולים, כגון שחול בזוית שווה, פיתול בלחץ גבוה, פרזול רב צירי וריתוך סליל מצטבר. בנוסף לכך, ניתן להשתמש בטיפול במימן לסגסוגות טיטניום.
בשנות ה-70, המכון לייצור מטוסים במוסקבה חקר את השפעת המימן על תכונות העיבוד של סגסוגות טיטניום, הציג את המושג "פלסטיקיזציה מימן", עם מימן כיסוד סגסוג זמני, באמצעות חדירת מימן, פירוק אזאוטרופי, פירוק ואקום. ותהליכים נוספים, שימוש בהידרופלסטיזציה, מעבר פאזה מימן וסגסוג הפיך של מימן בסגסוגות טיטניום, כדי לשפר את תכונות העיבוד, לשכלל את מבנה המיקרו של החומר ולחדד את החומר. ביצועי עיבוד, חידוד מבנה המיקרו של החומר.
ניתן להשתמש בטיפול במימן כדי לחדד את ארגון התבואה של יציקות וסגסוגת טיטניום ולשפר את התכונות המכניות שלהן. דווח בספרות שטיפול במימן יכול לחדד את המבנה המיקרו של סגסוגת TiAl, כך שחוזק הדחיסה וחוזק התפוקה שלו שופרו משמעותית. בפועל, לעיתים קרובות ניתן לשלב טיפול במימן עם טיפול בחום שלאחר מכן ועיוות חום כדי להשיג גודל גרגר עדין מאוד. הוכח כי דפורמציה בטמפרטורה גבוהה ובקנה מידה גדול של סגסוגות טיטניום מוקשות עלולות לגרום להיווצרות גבישים עדינים שווקי-צירים בגודל גרגר של כ-1 מיקרומטר, או אפילו גרגרים בגודל ננומטר. מחקרים על סגסוגת Ti-6.3Al-3.5Mo-1.7Zr (%, חלק מסה) הראו כי: טיפול במימן בשבריר אטום המימן של 14% עד 16%, העיוות הטמפרטורה מצטמצמת ל-550 מעלות, ולאחר מכן באמצעות תהליך העיוות ותהליך הפירוק של השלב התת-יציב, התקבל גודל הגרגיר הסופי של 40 ננומטר ננו-גרגירים. בהשוואת עקומות מתח-מתח ההנדסיות של סגסוגות Ti-6Al-4V עם גדלי גרגרים שונים, ניתן לראות שהחומר בעל הגרגירים האולטרה-דקים מציג חוזק תפוקה גבוה והתארכות גבוהה בהשוואה לגרגיר גס או חומרים כלליים עדינים.
הטיפול של מתן אפשרות לסגסוגות טיטניום לספוג מספר רב של אטומי מימן (פרוטיום) ולאחר מכן מתן אפשרות לאטומי מימן אלו (פרוטיום) להיספג בטמפרטורות גבוהות בוואקום מכונה טיפול פרוטיום. עבור סגסוגות טיטניום מסוג +, הטיפול בפרוטיום מורכב משלושת התהליכים הבאים: (1) ספיגת פרוטיום באווירת מימן; (2) טרנספורמציה מרטנסיטית ועיבוד תרמי הגורמים בסופו של דבר למשקעי הידריד מפוזרים; ו-(3) טיפול ופירוק פרוטיום סופי והתגבשות מחדש. דווח שטיפול פרוטיום בסגסוגת Ti-6Al-4V, שספגה 0.5% פרוטיום ונספגה ב-873 K, הראה ארגון גבישי איזוטרופי עדין במיוחד עם גבולות גרגרים זוויתיים גדולים וגדלי גרגרים בטווח של 300-500 ננומטר. הוכח ששיטת הטיפול בפרוטיום מגדילה את תכולת הפאזה במטריקס. בדיקות מתיחה הראו עלייה בחוזק התפוקה של הסגסוגת בטמפרטורת החדר, בעוד שההתארכות המרבית של הסגסוגת ב-1123 K הגיעה ל-90{{20}}0%. כמו כן, דווח כי טיפול בפרוטיום בגיליון Ti-6Al-4V עם תכולת פרוטיום של 0.5%, ולאחר מכן כיבוי ב-1223 K, גלגול חם ב-1023 K להפחתת עובי של 80%, ופרוטיום ספיחה ב-873 K הצליחה לייצר ארגון הומוגני עם גבישים איזומטריים עדינים במיוחד עם גדלי גרגרים שנעים בין 0.3 ל-0.5 מיקרומטר. בדיקות הראו כי תכונות מכניות כגון התארכות סופר-פלסטיקית של הסגסוגת השתפרו משמעותית עם הקטנת גודל הגרגרים.
למרות ששיטת הטיפול במימן מראה פוטנציאל גדול לזיקוק סגסוגות טיטניום, היא יקרה יותר משיטות קונבנציונליות אחרות, ועבור חלקי מבנה גדולים יותר, לשיטה יש גם בעיות כמו פיזור מימן לא אחיד ודרישות ציוד גבוהות, שצריכות להיחקר יותר. נפתרה.
