不銹鋼是鐵基合金，以其優(yōu)異的耐腐蝕性而得名，這種特性主要?dú)w因于其中的鉻含量。
不銹鋼有幾種不同類型，而其中最主要的兩種是奧氏體和鐵素體。
鐵素體不銹鋼可以被磁鐵吸引，而奧氏體通常不是磁性的。
而這種差異歸因于兩個(gè)因素：高鐵含量和基本結(jié)構(gòu)。
奧氏體不銹鋼中的金屬原子排列在面心立方（fcc）晶格上。
fcc晶體的晶胞由一個(gè)立方體組成，每個(gè)立方體的八個(gè)角處都有一個(gè)原子，而在每個(gè)面的中心處也有一個(gè)原子。
但是，在鐵素體不銹鋼中，金屬原子位于體心（bcc）晶格上。
bcc晶體的晶胞也是一個(gè)立方體，盡管和fcc類似，它的八個(gè)角也各有一個(gè)原子，但僅在立方體的幾何中心處有一個(gè)原子，而不是每個(gè)面的中心。
將不銹鋼與鎳，錳，碳和氮等元素制成合金會(huì)增加它在室溫下具有fcc晶體結(jié)構(gòu)的可能性。最受歡迎的不銹鋼是304型，其中包含約18％的鉻和8％的鎳。在室溫下，304不銹鋼的熱力學(xué)穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu)為bcc。然而，合金中的鎳以及少量的錳（約1％），碳（小于0.08％）和氮（約0.06％）保持了fcc結(jié)構(gòu)，因此304型不銹鋼是非磁性的。
但如果在室溫下機(jī)械變形，比如彎曲，304不銹鋼將部分轉(zhuǎn)變成鐵素體相，并且將變成部分磁性或鐵磁性。
另一種鐵素體不銹鋼是鉻含量為13％至18％的鐵鉻二元合金。這些合金在室溫下是鐵磁性的。像所有鐵磁性合金一樣，當(dāng)加熱到足夠高的溫度（居里溫度）時(shí)，鐵素體不銹鋼會(huì)失去鐵磁性并變成順磁性，也就是說，它們不會(huì)保留自己的磁場，而會(huì)繼續(xù)被外部磁場吸引。
一塊鐵素體不銹鋼通常是未磁化的。
但是，當(dāng)它受到磁場作用時(shí)會(huì)被磁化。
即使去除了外部施加的磁場后，它仍可以保持一定程度的磁化。
這是由鋼的微觀結(jié)構(gòu)造成的。
具體來說，鐵素體鋼在其自然狀態(tài)下由稱為磁疇的小區(qū)域組成，這些區(qū)域已被完全磁化。
但一般每個(gè)磁疇的磁化方向都不同。結(jié)果就是所有區(qū)域的疊加使整體的磁矩為零。
但外部磁場的施加會(huì)讓這些磁疇統(tǒng)一定向，從而導(dǎo)致了整體磁性。
總之，鐵素體不銹鋼是鐵磁性，奧氏體不銹鋼不是鐵磁性的。
但如果尋求其根本原因，需要量子力學(xué)。
鐵磁金屬由具有不完整電子內(nèi)核的原子，以及特殊的晶體結(jié)構(gòu)組成。
而正是這些特殊結(jié)構(gòu)形成了的能帶中高密度電子態(tài)，而且其原子間距正好允許能帶中的電子進(jìn)行交換。
如果金屬晶體中的原子間隔太大，則這種交換效應(yīng)太小，無法導(dǎo)致相鄰原子的磁矩對(duì)準(zhǔn)，晶體將不會(huì)表現(xiàn)出鐵磁性。此外根據(jù)泡利不相容原理，具有相同自旋的電子占據(jù)相同的能級(jí)。
因此，如果電子態(tài)的密度相對(duì)較小，則電子將需要占據(jù)較高的能態(tài)才能讓所有電子都具有相同的自旋。
如果由于占據(jù)較高能級(jí)而導(dǎo)致的能量增加超過因電子交換能而導(dǎo)致的能量減少，那么這個(gè)結(jié)構(gòu)將不是鐵磁性的。
