在钛合金熔模铸造过程中由于钛合金熔体化学性质活泼,易于模壳之间发生界面反应。而钛合金置氢能够细化显微组织,降低合金熔体中氧元素含量,有研究表明氢能够抑制钛合金熔体与石墨模壳之间的界面反应,所以本文中对钛合金铸件进行热氢处理,并在实验室条件下研究含氢环境中钛合金与Al2O3陶瓷模壳之间的界面反应,研究了氢对钛合金与Al2O3陶瓷模壳之间界面层组织、成分及显微硬度的影响,分析了氢抑制界面反应的原因。研究结果表明:对TC4合金铸件进行热氢处理后,界面层中氧元素含量及界面层表面处的显微硬度降低,显微组织细化,并且热氢处理温度越高以及环境中氢气压力越高,界面层中氧含量及显微硬度降低越明显,显微组织也被进一步细化。通过对比不同氢分压下界面层中各元素含量的变化趋势以及显微硬度的变化趋势,发现液态置氢后能够有效降低纯钛及TC4合金与Al2O3陶瓷模壳之间界面反应层的厚度,在10 k Pa氢分压条件下,纯钛与Al2O3陶瓷模壳之间界面反应层厚度从200μm降低到55μm,在20 kPa氢分压条件下,TC4合金与Al2O3陶瓷模壳之间界面反应层厚度从130μm降低到50μm,且适当改善熔炼工艺能够使界面反应层降低到30μm。通过观察界面层显微组织,发现液态置氢后能够阻碍陶瓷相颗粒向合金基体中的扩散,从而使界面层中各合金元素含量在更小的范围内波动,并改善界面层的表面质量。分析后认为氢抑制钛合金与Al2O3陶瓷模壳之间界面反应的机理为:陶瓷相颗粒分解产生的氧元素与钛合金熔体中的氢原子发生反应生成水蒸气,在模壳面层和合金熔体之间形成气膜,阻碍了陶瓷相颗粒向合金基体中移动,同时也会阻碍钛合金熔体与模壳面层之间的置换反应,并且置氢后细化了钛合金的显微组织,使固态相变过程中元素的扩散受阻。