中文摘要：

研究钛－氢合金微观组织结构的演化规律，不同条件下的热塑性和热变形行为，建立钛－氢合金热变形过程的物理模型和数学模型，对热变形后的微观组织状态和高温下的流变应力进行数值模拟和预测；将钛－氢合金相变规律、精细结构和缺陷组态等微观特征与热变形流变应力和高温力学性能等宏观特征结合起来综合分析，利用分子动力学模拟氢在钛晶体中的行为，力图从微观组织结构和原子分子尺度两个不同的层面揭示钛合金的氢化机制和氢致热塑

结论摘要：

降低钛合金的热变形抗力，提高其热塑性是解决钛合金变形难的有效方法。本项目研究了氢在钛晶体中的行为和作用、钛(氢)合金的热变形行为以及氢致热塑性机理，对钛(氢)合金热变形后的显微组织和高温下的流变应力进行了计算机模拟和预测。发现在钛合金中加入适量的氢可显著降低热变形抗力。钛(氢)合金热变形的流变应力峰值随氢含量的增加呈U型变化，在最佳氢含量时，合金的峰值流变应力最低。与未渗氢钛合金相比，含氢钛合金流变应力峰值的最大降幅达66%。最佳氢化-形变工艺处理后的钛合金组织细化，具有良好的综合力学性能。采用人工神经网络建立了钛(氢)合金热变形流变应力模型和热变形组织演变模型，模拟结果与实测值基本吻合。试验研究和理论计算结果表明在钛合金中加入适量的氢，可降低β相变点，减小热变形激活能，减小Ti晶体的结合能和Ti原子间电荷密度,减小α-Ti的弹性模量，降低Ti原子自扩散激活，提高自扩散系数。本研究从微观组织结构和原子电子尺度揭示了钛合金的氢化机制和氢致热塑性的微观机理，有助于深入理解氢在钛合金中的行为和作用的本质，为氢的合理利用和改善钛合金的热加工性能提供了新的思路和途径，具有较大的理论和实际意义。