Mae aloi titaniwm Gr.5, fel deunydd strwythurol perfformiad uchel pwysig, yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn diwydiant amddiffyn, awyrofod, dyfeisiau meddygol a meysydd eraill oherwydd ei gryfder penodol uchel, ymwrthedd cyrydiad rhagorol, dwysedd isel a biocompatibility da. Gyda'i berfformiad rhagorol, mae wedi dod yn ddeunydd dewisol ar gyfer gwella perfformiad a phwysau ysgafn arfau ac offer. Ar hyn o bryd, ym maes arfau tir milwrol, mae ei achosion cais mwyaf cynrychioliadol yn cynnwys prif danc ymladd M1A1, cerbyd ymladd M2 Bradley a'r howitzer ysgafn 155mm M777. Gyda datblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg, mae'r gofynion ar gyfer perfformiad uchel ac ysgafn arfau ac offer yn cynyddu. Fodd bynnag, mae caledwch isel a gwrthsefyll gwisgo gwael aloion titaniwm yn gyffredinol yn cyfyngu ar eu cymhwysiad mewn gweithgareddau milwrol.
Ar ôl i wyneb aloi titaniwm Gr.5 gael ei drin gan nitriding ïon, mae cyfnodau TiN a Ti2N yn cael eu ffurfio, ac mae strwythur grisial y cyfnodau hyn yn gymharol gyflawn ac yn orchymyn. Dangosir microstrwythur yr haen nitrided yn Ffigur 1. Caledwch cyfartalog sampl aloi titaniwm Gr.5 heb driniaeth nitriding yw 345HV, ac ar ôl triniaeth nitriding, mae'r caledwch cyfartalog yn cyrraedd 430HV, sydd 25% yn uwch na'r deunydd sylfaen. Mae caledwch wyneb aloi titaniwm Gr.5 wedi'i wella'n sylweddol, yn bennaf oherwydd effaith hyrwyddo tymheredd ar ymddygiad trylediad atomau nitrogen a ffurfio haenau nitrid. Yn ystod y broses nitriding ïon, mae atomau nitrogen yn ffurfio haen nitrid gyda chaledwch uchel ar wyneb y deunydd, gan gynyddu caledwch wyneb yr aloi titaniwm yn effeithiol. Ar ôl triniaeth nitriding tymheredd isel, mae haen nitrid sy'n cynnwys TiN a Ti2N yn cael ei ffurfio ar wyneb aloi titaniwm Gr.5. Mae gan nitridau titaniwm galedwch hynod o uchel, ac mae'r haen nitrid yn gymharol drwchus. Mae ffurfio a chronni'r haen nitrid ar wyneb yr aloi titaniwm yn arwain at y cynnydd mewn caledwch wyneb.
