为什么钢能变成永磁体而铁不能？

永磁体是一种在外部磁场消除后仍能保持一定剩余磁化强度的物体。为了使这些物体的剩余磁化为零并完全消除磁性，必须增加一个反向磁场。使铁磁物质完全退磁所需的反向磁场的大小称为铁磁物质的矫顽力。钢和铁都是铁磁性的，但是它们的矫顽力不同。钢的矫顽力较大，而铁的矫顽力较小。这是因为在炼钢的过程中，碳、钨、铬和其他元素被添加到铁中以制造碳钢、钨钢、铬钢等等。随着碳、钨、铬等元素的加入，钢在室温下具有各种内部不均匀性，如不均匀的晶体结构、不均匀的内应力、不均匀的磁强度等。这些物理性能的不均匀性增加了钢的矫直力。此外，在一定范围内的不均匀度越大，矫顽力越大。然而，这些不均匀性并不是钢在任何情况下已经达到的最佳状态。为了使钢的内部不均匀性达到最佳状态，必须进行适当的热处理或机械加工。例如，冶炼状态下碳钢的磁性与普通铁相似。在高温淬火后，不均匀性在成为永磁材料之前迅速增加。如果钢从高温缓慢冷却下来，或者淬火的钢在600至700摄氏度下熔化，钢的内部原子有足够的时间排列成稳定的结构，并且各种不均匀性减少，因此矫顽力降低，并且钢不再是永磁材料。

钢或其他材料可以成为永久磁铁，因为经过适当处理和加工后，内部不均匀性处于最佳状态，矫顽力最大。铁的晶体结构、内应力和其他不均匀性都很小，矫顽力自然也很小，所以它不需要强磁场来磁化或退磁，因此，它不能成为永磁体。容易磁化和退磁的材料通常被称为“软”磁性材料。“软”磁性材料不能用作永久磁铁，铁属于这种材料。