钛及钛合金具有密度低、耐腐蚀以及耐高温等优异性能,被广泛应用于航空、生物、储氢、核工程等重要领域,然而,钛对氢具有较强的亲和力,容易发生氢脆现象。钛中氢的不同存在方式对钛的损伤程度不同,即氢与钛中微观缺陷不同的相互作用对钛的氢损伤行为不同。因此揭示不同氢环境条件下钛中氢的存在形式、氢与缺陷的相互作用机制将为钛合金在含氢特殊环境中的使用服役提供重要的理论依据和基础。本文选用Ti-Mo合金作为主要研究对象,通过电化学充氢以及氢离子注入两种方式在合金中引入氢,采用PAS、XRD、SEM、TEM和TDS等表征方法揭示Ti-Mo合金中的氢致缺陷机理以及缺陷对氢的捕获机制并进行了力学性能测试。主要的结论如下:（1）采用电化学充氢以及氢离子注入两种方式对Ti-Mo合金进行氢处理,研究了不同氢环境下氢在合金中的存在形式以及氢致缺陷机理。电化学充氢环境下,氢原子通过扩散的方式进入合金,并形成了两种类型的钛氢化物:γ-氢化物（γ-Ti H）和δ-氢化物(δ-Ti H1.971)。同时氢原子的大量存在会产生晶格畸变,导致空位型缺陷的形成,过量的氢原子会占据空位形成氢-空位复合体（HnVm）,促进氢化物的形核。低浓度的氢可以提高材料的拉伸性能;氢离子注入环境下,合金内部会形成大量的空位,位错等辐照缺陷,氢离子注入在导致大量缺陷形成的同时会被空位捕获形成氢-空位复合体（HnVm）,不同剂量会产生空位和氢不同比例的HnVm,辐照剂量是影响缺陷浓度的主要因素之一。（2）由于纯钛对氢的敏感性较强,室温下具有较低的氢固溶度,能够更好的反映氢在样品中扩散行为。因此通过纯钛中的氢行为进一步反映Ti-Mo合金中缺陷对氢扩散和滞留行为的影响。位错的存在会对氢的扩散起到阻碍作用,从而促进脆性氢化物的产生。研究结果表明,位错的存在会增加储存在样品中的氢含量,但随着位错密度的增加（变形量20%-40%）,储存在样品中的氢含量会逐渐降低,这为将储氢材料的发展提供实验基础。（3）对纯钛和Ti-Mo合金进行了氢脆敏感性和抗氢辐照性能对比,研究了Mo元素的添加对钛抗氢损伤性能的影响。电化学充氢条件下Ti-Mo合金由于β相结构的存在,使得合金的氢固溶度增加,相比于纯钛,氢化物的形成受到了抑制。符合多普勒展宽光谱研究表明Mo元素的固溶会改变氢化物的电子结构,降低Ti-H键合,同时会对氢在空位处的聚集起到一定的抑制作用,氢脆硬化率明显降低。氢离子注入环境下,由于Ti-Mo合金中相界面的增加,与纯钛相比,相同辐照剂量下Ti-Mo合金中的缺陷浓度低,从而提高了合金抗辐照损伤的能力。此外,辐照温度和剂量会促进氢在缺陷处的聚集,增加氢-空位复合体的形成率。