認為「材料廠商有責任保證穩定供應」的大同特殊鋼開發出了新合金X，這種合金雖不含如下圖所示價格變動較大的鉬（Mo）和釩（V），但可確保與以往含有這些元素的合金相當的性能。由於其重量輕、強度高，目前已被右側照片中的部分部件採用。 



究竟什麼是新合金？ 

　　大同特殊鋼的新合金X為β型鈦合金。成分為Ti-13Cr-1Fe-3Al，不僅是V及Mo，其他稱為稀有金屬的元素也一概未使用，目前已被實際用於自行車部件（右圖a）。 

　　β型鈦合金具有塑性加工性出色以及可通過熱處理提高強度等特點，要製造這種鈦合金，必須添加「β穩定化元素」，其代表性元素便是V和Mo。 

　　但如上圖所示，2002年每lb不到3美元的Mo（三氧化鉬）在幾年內價格曾一度暴漲至原來的15倍左右，而每公斤6美元多的V（釩鐵）則暴漲至原來的20倍左右，參考文獻1）。該公司認為「預料之外的價格暴漲可能會導致供應中斷」，於是加緊開發不含V及Mo的鈦合金。 

　　合金設計的關鍵在於選擇哪些β穩定化元素來代替V及Mo添加到合金中。該公司選中了比較穩定且容易採購的鉻（Cr）和鐵（Fe）。但是，這兩種元素存在容易發生偏析以及生成脆弱的金屬間化合物等難題。為了解決這些問題，該公司在優化材料成分的同時，充分利用了「PPC（電漿體層疊凝固）爐」等自主製造技術（右圖b）。這樣，價格穩定且比原來的β合金便宜2成左右的「CATi」就誕生了。 

　　首先採用這種新合金的企業是日本頂級自行車零件廠商禧瑪諾（Shimano）。該公司將其用在位於前輪用3檔變速鏈環中間位置的中速齒輪上。該鏈環的3個齒輪分別採用不同的材料，尺寸較大的低速齒輪由鋁合金製成，較小的高速齒輪由鋼製成。如果中速齒輪採用鋁合金的話，強度會不足；而採用鋼材料的話，重量會稍有增加。比鋁合金強度高、重量比鋼輕的新型鈦合金，正是適合中速齒輪使用的理想材料。 

　　但是，齒輪的齒頂會受到相當大的負荷。對此該公司利用加工硬化，單獨對齒頂進行沖壓加工以提高了強度（右圖c）^1）。而齒頂以外的部分未進行冷作加工，因而可發揮出色的韌性，有助於提高安全性。這種新合金的易用性十分出色。 

■參考文獻 

1）小川等人撰寫的「無釩鉬β型鈦合金『CATi』的開發」，《Materia》第46卷第2號，p96-98，2007年。 

■日文原文 
果たして，新合金Xの正體は…