钛合金的氢处理技术是一种很有潜力的热加工技术。它是通过氢元素的可逆合金化作用，改善钛合金的微观组织，从而有效地提高钛合金的加工性能和使用性能。氢处理技术将推动钛合金在国防工业和国民建设中的应用。　　 本文通过金相观察、X射线衍射分析、透射电镜观察等实验手段，对不同温度下置氢的Ti6Al4V合金的室温组织进行对比观察。通过硬度测试，分析了置氢对α相和β相的显微硬度以及合金宏观硬度的影响。利用电子探针研究了置氢对合金元素扩散的影响。这些研究成果对深入研究Ti6Al4V合金置氢后的加工改性机理并最终改善其综合性能具有一定的参考价值。另外，利用分子动力学对β-Ti中的刃型位错进行了模拟和计算。　　 研究表明：　　 750℃置氢后的组织中存在马氏体α"；氢含量超过0.278％后，在β相中发现了fcc结构的片状氢化物δ及大量的位错和孪晶；随着氢含量的增加，α和β两相的显微硬度均增加，并且β相的硬度增幅较大于α相；固溶强化和元素扩散是导致α相的硬度随氢含量增加而增加的主要因素，而β相的硬度随着氢含量的增加而增加是氢化物δ、晶格缺陷、固溶强化和元素扩散这四种因素共同作用的结果。　　 850℃置氢后的组织变化明显，置氢量在0.3％左右时为网篮组织，置氢量在0.5％左右时为魏氏组织；在该温度下置氢后，δ不仅可以在β相内析出，还可以在α相内析出，并且遵从特定的位相关系；置氢可以提高Ti6Al4V合金的宏观硬度，这是固溶强化、氢化物析出、氢与位错的相互作用，及马氏体转变综合作用的结果。　　 利用嵌入原子法与分子动力学模拟方法，从原子尺度模拟了β-Ti中刃型位错芯区的结构，计算了弛豫后位错区域内每一个原子的能量和位置，确定位错芯区半径rc=5.8847A。位错芯区的畸变能为Ecore=1.598×108eV/cm。