Vesinik{0}}mootoriga sõidukite kiire kasutuselevõtt on intensiivistanud kõrgsurvepaakide -kergete ja vastupidavate materjalide otsimist. III ja IV tüüpi komposiitanumad töötavad rõhul, mis ületab 700 baari, kus metallist vooderdised või eendid peavad vastu pidama nii mehaanilisele pingele kui ka otsesele kokkupuutele vesinikuga. Titaanisulamid nagu Ti-6Al-4V pakuvad ideaalset kombinatsiooni madalast tihedusest ja suurest tugevusest, muutes need atraktiivseks kandidaadiks selle nõudliku rakenduse jaoks. Siiski on olemas kriitiline piirang: aatomvesinik võib tungida läbi metallistruktuuri ja põhjustada vesiniku rabedust – nähtust, mis muudab põhimõtteliselt titaani käitumist korduvate survestamistsüklite korral. Selle lagunemismehhanismi mõistmine on laeva ohutu projekteerimise jaoks hädavajalik.
Vesinikuhapruse kõige olulisem tehniline tagajärg ilmneb väsimusvõimes. Vesinik-laetud titaanisulamid näitavad mõõdetavat lagunemist kõigi väsimusparameetrite puhul võrreldes õhukeskkonnaga. Väsimuspragude kasvulävi langeb oluliselt, mis tähendab, et väiksemad defektid võivad levida tsüklilise koormuse korral. Kui praod tekivad, kiireneb pragude kasvukiirus vesiniku tingimustes, mis põhjustab lühema üldise väsimuse. Fraktograafiline analüüs näitab selget nihet rikkerežiimis: õhupraod järgivad transgranulaarseid teid läbi alfa-kolooniate, samas kui vesinik{5}}eksponeeritud proovidel ilmnevad graanulitevahelised praod piki eelnevaid beeta-terade piire ja alfa{6}}beeta-liideseid. See murderežiimi üleminek selgitab, miks vesinikul on suuremate deformatsiooniamplituudide ja pikemate tsüklite arvu korral kahjulikum mõju.
Vaatamata nendele väljakutsetele jäävad titaanisulamid vesiniku kasutamiseks sobivaks, kui neid õigesti hallatakse. Ti-6Al-4V peene alfa-beeta-mikrostruktuuriga pakub paremat hapruskindlust kui jämedad või beeta{10}}rikkad struktuurid. Pinnatöötlused, nagu anodeerimine või termiline oksüdatsioon, loovad paksemad titaandioksiidikihid, mis vähendavad vesiniku sissepääsu kiirust. IV tüüpi anumate puhul, kus titaanist ülaosad liidetakse polümeervooderdistega, hoiab tihendusgeomeetria hoolikas kujundamine ära vesiniku kontsentratsiooni kriitilistes pingepunktides. Keevitatud komponendid nõuavad erilist tähelepanu, kuna kuumusest mõjutatud tsoonid on hüdriidide tekkele vastuvõtlikumad. Keevitusjärgne vaakumniilimine eemaldab lahustunud vesiniku ja taastab purunemiskindluse, pikendades oluliselt kasutusiga.
Kasvav vesiniku infrastruktuur seab üha suurema nõudluse materjalide kvalifikatsioonistandardite järele. Katsemeetodid, sealhulgas aeglase deformatsioonikiiruse testimine ja väsimuspragude kasvu hindamine kõrgsurvega vesinikgaasis, annavad nõu ohutuks anuma sertifitseerimiseks vajalikud andmed. Titaanisulamitest ei tohiks vesinikgaasigaasi teenindamiseks otse loobuda, kuid neid ei saa käsitleda ka terase või alumiiniumi asendajatena{3}}. Kui titaanisulamid on valitud õige mikrostruktuuriga, kaitstud pinnatõketega ja konstrueeritud vesiniku -spetsiifilisi väsimuslävesid silmas pidades, võimaldavad titaanisulamid kergemaid ja kompaktsemaid vesinikusalvestussüsteeme, mis edendavad kogu vesinikumajandust.




