加州大学伯克利分校材料科学与工程教授托马斯·德瓦恩提供了这个答案。
不锈钢是以铁为基础的合金，主要以其通常优异的耐腐蚀性而闻名，这主要归功于钢的铬浓度。不锈钢有几种不同的类型。主要有两种类型：奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢，每种都表现出不同的原子排列。由于这种差异，铁素体不锈钢通常具有磁性，而奥氏体不锈钢通常不具有磁性。铁素体不锈钢的磁性归功于两个因素：其高浓度的铁和其基本结构。
奥氏体不锈钢中的金属原子排列在面心立方 (fcc) 晶格上。fcc 晶胞由一个立方体组成，立方体的八个角上各有一个原子，六个面的中心各有一个原子。然而，在铁素体不锈钢中，金属原子位于体心立方 (bcc) 晶格上。bcc 晶胞是一个立方体，立方体的八个角上各有一个原子，立方体的几何中心有一个原子。用镍、锰、碳和氮等元素合金化不锈钢会增加合金在室温下具有 fcc 晶体结构的可能性。铬、钼和硅使合金更有可能在室温下表现出 bcc 晶体结构。
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最受欢迎的不锈钢是 304 型不锈钢，它包含大约 18% 的铬和 8% 的镍。在室温下，304 不锈钢的热力学稳定晶体结构是 bcc；然而，合金的镍浓度，以及少量的锰（约 1%）、碳（小于 0.08%）和氮（约 0.06%），保持 fcc 结构，因此该合金是非磁性的。如果合金在室温下发生机械变形，即弯曲，它将部分转变为铁素体相，并将部分具有磁性，或者更准确地说，是铁磁性的。
流行的铁素体不锈钢是含 13% 至 18% 铬的铁铬二元合金。这些合金在室温下是铁磁性的。像所有铁磁性合金一样，当加热到足够高的温度——它们的居里温度——时，铁素体不锈钢会失去铁磁性并变为顺磁性——也就是说，它们不保留自己的磁场，但继续被外部磁场吸引。
一块铁素体不锈钢通常是未磁化的。然而，当受到磁场作用时，它将被磁化，当移除施加的磁场时，钢材会在一定程度上保持磁化。这种行为是钢材微观结构的后果。具体而言，铁素体钢在其自然状态下由称为磁畴的小区域组成，这些区域是完全磁化的，但通常每个畴中的磁化方向都不同。结果，所有畴的总和使该件的磁矩为零。外部磁场会使这些磁畴定向。根据钢材和施加的磁场，定向是通过特定畴的选择性生长或收缩以及畴内磁化的旋转来实现的。如果施加的磁场足够强，只要钢材有足够数量的缺陷来阻止畴旋转和生长或收缩，钢材就会保留很大一部分磁化强度。
从根本上说，铁素体不锈钢是铁磁性的，而奥氏体不锈钢不是铁磁性的原因是量子力学性质的。可以说，铁磁性金属由原子组成，这些原子具有不完整的内层电子核和晶体结构，这导致从不完整的原子内层核形成能带中具有高密度的电子态。它还具有原子间距，允许与不完整内层能级相关的能带中电子之间的交换效应。如果金属晶体中的原子间距过大，则交换效应太小，无法引起相邻原子磁矩的对齐，并且晶体不会表现出铁磁性。高态密度的要求源于泡利不相容原理。该原理禁止具有相同自旋的电子占据相同的能级。因此，如果电子态密度相对较小，电子将需要占据更高的能级才能使所有电子都具有相同的自旋。如果由于占据更高能级而导致的能量增加超过了由于电子交换能而导致的能量减少，则该结构将不是铁磁性的。