Gr.5 legura titana, kao važan strukturni materijal visokih-učinkovitosti, naširoko se koristi u obrambenoj industriji, zrakoplovnoj industriji, medicinskim uređajima i drugim područjima zbog svoje visoke specifične čvrstoće, izvrsne otpornosti na koroziju, niske gustoće i dobre biokompatibilnosti. Sa svojim izvanrednim performansama, postao je preferirani materijal za poboljšanje performansi i male težine oružja i opreme. Trenutačno, u području vojnog kopnenog-oružanja, njegovi najreprezentativniji slučajevi primjene uključuju glavni borbeni tenk M1A1, borbeno vozilo M2 Bradley i laku haubicu M777 od 155 mm. S razvojem znanosti i tehnologije sve su veći zahtjevi za visokim performansama i malom težinom oružja i opreme. Međutim, niska tvrdoća i slaba otpornost na trošenje legura titana općenito ograničavaju njihovu primjenu u vojnim aktivnostima.
Nakon što se površina legure titana Gr.5 obradi ionskim nitriranjem, formiraju se faze TiN i Ti2N, a kristalna struktura ovih faza je relativno potpuna i uređena. Mikrostruktura nitriranog sloja prikazana je na slici 1. Prosječna tvrdoća uzorka Gr.5 legure titana bez obrade nitriranjem je 345HV, a nakon obrade nitriranjem prosječna tvrdoća doseže 430HV, što je 25% više od tvrdoće osnovnog materijala. Površinska tvrdoća legure titana Gr.5 značajno je poboljšana, uglavnom zbog pospješujućih učinaka temperature na ponašanje difuzije dušikovih atoma i formiranje nitridnih slojeva. Tijekom procesa ionskog nitriranja, atomi dušika formiraju nitridni sloj visoke tvrdoće na površini materijala, učinkovito povećavajući površinsku tvrdoću legure titana. Nakon -tretmana nitriranja na niskim temperaturama, sloj nitrida sastavljen od TiN i Ti2N formiran je na površini Gr.5 legure titana. Nitridi titana imaju izuzetno visoku tvrdoću, a sloj nitrida je relativno gust. Stvaranje i nakupljanje nitridnog sloja na površini legure titana dovodi do povećanja površinske tvrdoće.
