材料科学：もろい金属間化合物を用いて延性の大きな極めて強い低密度鋼を作る

鋼は1920年代から自動車工業の主な材料であるが、平均的な小型自動車における鉄鋼の重量シェアは現在徐々に低下しており、1995年の68.1％から2011年には60.1％になった。鉄鋼は強度重量比（比強度）が低く、他の材料でそうした機械的性質を改良したいと望まれることから、こうしたシェアの低下が起こっている。最近、高アルミニウム低密度鋼が、密度を低くして合金の比強度を高める手段として盛んに研究されている。しかし、アルミニウム含有量を増やすと、得られた合金にもろい金属間化合物ができ、延性が低くなるという問題が生じる。今回我々は、FeAl型のもろいが硬い金属間化合物（B2）を、高アルミニウム低密度鋼を強化する二次相として有効に使うことができ、さらにその形態と分散を制御すれば、延性への悪影響を軽減できることを示す。開発した鋼の比引張強度と延性は、既知の最軽量で最強の金属材料であるチタン合金を上回る。ニッケルを混ぜると、冷間圧延鋼板の熱処理時に、高アルミニウム低密度鋼の面心立方晶マトリックスにおけるナノメートルサイズのB2粒子の析出に触媒作用を及ぼすことが分かった。今回の結果は、構造用途などの軽量鋼の合金設計に金属間化合物を利用する方法を示している。

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