本论文研究的内容来源于中国核动力研究设计院与指导教师合作的项目：《T225NG与T42NG钛合金微观组织的研究》，该项目系“九·五”国家军工材料重大攻关项目《新型核用钛合金材料的研制》的子项目。论文在介绍了钛的相关物理常数、钛及钛合金的发展历史、合金化原理等之后，重点介绍了所研究的T42NG钛合金。 T42NG钛合金是一种新型的国产近核用钛合金（按合金元素的钼当量计算）。此种钛合金作为结构材料用于高效核反应堆的直流蒸汽发生器上。为保证核反应堆的工作可靠性及安全性，本文以T42NG钛合金的锻材为例，在介绍了它的冶金过程之后，分析了该种钛合金的化学成分、合金化特点、金相组织及夹杂、锻材的显微组织并讨论了形成这些组织的原因及其力学性能。 考虑到这种钛合金在核反应堆内承受高温高压和辐照的服役过程中，会与高温高压水反应而生成金属氧化物并放出氢（H2O+Ti→TiO2+H2）。部分氢会被该合金吸收，并使其含氢量逐渐增多。当钛合金内含有氢时，随温度降至室温，几乎全部以硬而脆的呈薄片状的氢化物沿固溶体晶界和 -Ti的晶内析出，从而严重恶化钛合金的韧度指标。本课题的研究确定了T42NG这种钛合金中的金相组织、合金中的夹杂物及其类型、一些常见组织的形成原因、氢含量对冲击韧度影响、冲击断裂特点以及氢化物种类、形态、分布和析出特征。从而为该种钛合金在工程应用和减少氢损伤打下基础。 在简介了T42NG钛合金的冶金历史、锻材的加工历史以及使其不同金相组织形成的原因后。以T42NG合金锻材为原料，在700℃下采用人工吸氢法，使其获得不同的氢含量，之后在同温度下保温扩散2小时。对人工增氢后的样品进行氢含量分析和X射线衍射作物相分析，得到低氢、中氢和高氢含量的T42NG钛合金内所含的各种物相，分析了它们的金相组织形态。 随后，将不同氢含量的T42NG钛合金加工成冲击试样（V形），进行冲击韧度测定后作出了该种钛合金的冲击韧度值（akv）随氢含量而变化的关系曲线，得到了氢使这种钛合金的韧脆转变含量的临界值。继而，本文对不同氢含量的冲击断口作了SEM分析，再结合其金相形态，得出氢在此种钛合金中析出时具有惯析面特征。 为防止或减弱T42NG钛合金的工程应用中的氢损伤，本文研究了氢化物的析出特征及惯析面。对不同氢含量的样品作了TEM分析。用化学抛光和化学减薄结合双喷或离子减薄等技术制备TEM样品，观察并拍摄氢化物在TEM下的形态，应用电子衍射斑点分析确定氢化物薄片的惯析面及与基体金属α–Ti的位向关系。惯析面的法线主要应用edge-on(当位错方向或者界面垂直于纸面时，称为位错或者界面edge-on)的方法来确定。最终确定了T42NG钛合金中析出的氢化物为δ氢化物，氢化物存在有针状、柳叶状以及片层状多种形貌，在晶界和晶内均有析出，有连续析出的倾向。 通过以上研究，为该种钛合金的工程应用打下了基础。