汽车脱碳不仅需要从汽油发动机转向电动机，还需要高质量的钢部件来帮助发动机运行，同时减轻车辆重量。高性能钢材可以提供更安静的驾驶体验，并抵抗发动机高速旋转带来的磨损。为了制造它们，需要优化用碳、氮和合金元素改性钢表面的工艺。
为了了解钢中元素间的相互作用，大阪都立大学信息学研究科副教授上杉德照率领的研究小组进行了系统调查。该小组从理论上计算了铝、钛等12 种合金元素在渗碳过程中与碳以及在氮化过程中与氮的相互作用的 120 种组合。
结果表明，当钛以特定方式排列时，它会与氮或碳结合，使铁变硬。该团队的分析数据还表明，合金元素的金属半径必须大于铁原子，才能很好地结合。
“虽然从大量计算的结果中阐明机制并不容易，但我们通过反复试验使用了多元线性回归和分层分析，”上杉教授表示。“这些结果有望有助于更好地理解钢强化和提高耐久性的机制，并有助于开发出更优质的材料。”
该研究结果发表在《ISIJ International》上。