Превращение железа, непригодного для использования магическими цивилизациями, в сплав, пригодный для использования ими.

Хотя в моем сеттинге есть магия, материальный мир действует так же, как и наш. Единственная причина, по которой я упоминаю магию в своем вопросе, заключается в том, что я объясняю, почему мне нужно удовлетворить такой странный набор требований.

В моем сеттинге большинство цивилизаций полностью состоит из пользователей магии. Это, однако, имеет недостаток, так как пользователи магии отрицательно реагируют на железо, и простое присутствие куска металлического (несоставного) железа или стали размером больше песчинки на расстоянии 3-5 м вызывает у них головную боль. , который только может в конечном итоге даже убить человека. Это привело к тому, что железные изделия стали дорогой, которую не использовали (за исключением случайного использования в пытках и тому подобное).

Однако, предполагая существование немагических или почти немагических цивилизаций, которые позже захотят взаимодействовать и даже торговать с этими цивилизациями, мне может понадобиться сделать сталь экспортным товаром для магических цивилизаций. С этим приходит одно решение - железные сплавы.

У меня вопрос: какой металлический или неметаллический элемент я должен ввести в свои сплавы железа и стали, чтобы нейтрализовать его магический мучительный эффект, чтобы удовлетворить следующий набор условий?

Вот вещи, которым такой ингредиент должен удовлетворять:

  1. В концентрации в пределах 1-2% он не ухудшает качества стали для изготовления таких вещей, как паровые машины, пушки и т. д. Это, вероятно, означает, что добавка не может иметь слишком резкого эффекта в сочетании с другими легирующими ингредиентами, т.к. не хочу, чтобы они мешали развитию моей магической цивилизации.

  2. Легирующий ингредиент не может естественным образом присутствовать в большинстве железных руд, чтобы гарантировать, что ни одна магическая цивилизация не сможет случайно обнаружить работоспособное железо до того, как в игру вступит немагическая цивилизация.

  3. Его искусственное добавление в железо не должно требовать технологии 20-го века. В идеале это должно быть что-то, что можно успешно внедрить в чугун.

  4. Вместо одного ингредиента, если это необходимо, я, возможно, могу оправдать два или три разных ингредиента, которые могут нейтрализовать антимагический эффект железа. Однако это применимо только в том случае, если ограничение его одним ингредиентом приведет к слишком большим ограничениям на материалы из стальных сплавов по мере развития моего общества. (То есть, если ни один ингредиент не может быть смешан со сплавами железа и стали без создания большого барьера в дереве технологий 20-го века.)

TL;DR: Что я добавляю в железо, сталь и стальные сплавы в количестве около 1%, что не встречается в природе в ранее произведенном железе и на самом деле не влияет на качество стали и стальных сплавов.

К сожалению, буквально лучшим кандидатом на этот ответ является сталь, которая может состоять примерно из 98% железа и 2% углерода, не требует технологий 20-го века, делает железо прочнее, а не слабее, не присутствует в природных сплавах и может смешиваться со следовыми количествами других металлов. Но вы прямо говорите, что сталь работает так же, как железо. Очень жаль, особенно если учесть, что сталь никогда не была бы разработана, если бы цивилизация не коснулась железа.
Проблема в чугуне. Вы не получите кованое железо без чугуна, а чугун содержит углерод. Кроме того, если у вас есть чугун, вы можете не использовать кованое железо, а использовать чугун, который содержит 2% углерода. Итак, извините, если я что-то неправильно понял по пути, к сожалению, я не могу пойти на сталь.
Я не уверен, что вы имеете в виду, вы можете уточнить? Чугун является продуктом процесса сырой плавки и одной из самых ранних форм стали. Это не происходит естественным образом.
Именно так. Если волшебная цивилизация работает с железной рудой, они получают чугун, который не будет иметь антимагического эффекта (из-за содержания углерода). Таким образом, это позволило бы магической цивилизации развивать производство железа, хотя, поскольку кованое железо было опасным, оно развивалось бы не так, как в нашем мире.
Но они вообще никогда не стали бы работать с железной рудой, если бы их убивает само присутствие железа. Кроме того, вы можете использовать тот же аргумент с любым сплавом, который вы в конечном итоге используете — обработка железа может развиваться, как только они получат доступ к этому сплаву.
Железная руда сама по себе не имеет эффекта, потому что для того, чтобы эффект проявился, она требует наличия металлической связи. Соединения, такие как оксиды железа, сульфиды и т.п. просто не оказывают отрицательного воздействия на магов в их присутствии.
Ответ таков: что хотите, в крошечных количествах вы можете добавлять в железо множество вещей, чистое железо ОЧЕНЬ сложно произвести, поэтому я сомневаюсь, что ваша цивилизация когда-либо замечала его антимагический эффект.
Чугун не используется во всех процессах выплавки чугуна. Например, для Европы это нетрадиционно. Вместо этого в европейской феррометаллургической традиции использовалось кричное железо.
Я должен спросить: что такого в железе, что вызывает проблемы у магов? Ответьте на этот вопрос, и я думаю, что другой вопрос может ответить сам на себя. Если это, скажем, магнитные свойства железа, то вам следует искать немагнитные соединения; видите, что я имею в виду?
Ответ @DavidHambling и комментарий Теда Ригли ясно дают понять, что вам необходимо предоставить дополнительную информацию, прежде чем вопрос можно будет правильно решить. Можно ли экранировать сталь в свинцовом контейнере?

Ответы (2)

Я бы взял ниобий .

Он не является основным компонентом основных железных руд (хотя сама его основная руда содержит некоторое количество железа). Для производства пригодной для литья железо-ниобиевой смеси требуется

  • Руда, доступная естественным путем
  • Карбонат калия, получаемый из поташа (который использовался примерно с 500 г. н.э.)
  • Мотоводородная кислота, впервые произведенная в 1771 году (18 век).
  • Алюминий, впервые произведенный в конце 1820-х годов (19 век).

С помощью другого метода (менее подробного на странице Википедии) сам металл был произведен в 19 веке, а именно в 1864 году.

В нашем мире его можно использовать в очень небольших количествах в сталях (<0,3%) для эффекта, не сильно отличающегося от обычных углеродистых сталей, или до ~ 5% для изготовления ракетных двигателей. (для обоих обычно требуется пара других элементов)

Второстепенным моментом является то, что если вам удастся заполучить чистый металл, он уже сам по себе довольно хорошо действует как магия. Он устойчив к коррозии, обладает сверхпроводимостью при температуре ниже 9К, прозрачен для нейтронов (и может выдерживать условия, в которых это желательно), и ему очень легко придать красивый синий цвет.

Карбид ниобия и нитрид ниобия улучшают измельчение зерна, замедляют рекристаллизацию и дисперсионное твердение. Эти эффекты, в свою очередь, повышают ударную вязкость, прочность, формуемость и свариваемость. В микролегированных нержавеющих сталях содержание ниобия является небольшим (менее 0,1%), но важным дополнением к высокопрочным низколегированным сталям, которые широко используются в конструкции современных автомобилей. Ниобий иногда используется в значительно больших количествах для высокоизносостойких компонентов машин и ножей, достигая 3% в нержавеющей стали Crucible CPM S110V. [Википедия]

Ключевой вопрос заключается в том, какое свойство железа делает его опасным. Это магнетизм? Это химический эффект, как ржавчина? Это как-то конкретно связано с его плотностью? Или это атомарно?

В зависимости от того, что вызывает проблему, существует огромное количество сплавов, которые могут дать вам безотказное железо. Например, если проблемой является магнетизм, вам может понадобиться немагнитный сплав (или сплав, в котором магнитные домены расположены таким образом, чтобы компенсировать друг друга). Нержавеющая сталь в некоторых отношениях очень отличается от ржавого железа, но в основном это одно и то же.

Возможно, проблема на атомном уровне, и в этом случае проблема заключается в конкретном изотопе железа, с которым вы имеете дело. (Да, я знаю, что разделить изотопы сложнее, чем сплавить, но это позволяет легко решить проблему). Если проблема только с обычным Fe-56, то химически идентичный меч из Fe-54 будет вполне приемлем для пользователей магии.