未磁化的鐵磁材料,在居里溫度以下的彈性模量比磁化飽和狀態(tài)的彈性模量低,這一現(xiàn)象稱為彈性的鐵磁性反常,又稱△E效應(yīng)。圖中OA直線表示已磁化飽和的鐵磁材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系(一般正常材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系),OBC曲線表示未磁化或未磁化到飽和狀態(tài)材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。

圖1鐵磁材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線
未經(jīng)磁化的鐵磁材料,由于材料自身存在自發(fā)磁化,它的各個磁疇的取向排列是封閉的。當(dāng)這種材料在外力作用下發(fā)生彈性變形時,還將引起磁疇的磁矩轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生相應(yīng)的磁致伸縮(力致伸縮)。在拉伸時,具有正的磁致伸縮的材料,其磁疇矢量將轉(zhuǎn)向垂直于拉伸方向,同樣在拉伸方向上產(chǎn)生附加伸長。由此,一個未磁化(或未磁化到飽和狀態(tài))的鐵磁材料,在拉伸時的伸長是由兩部分組成的:拉應(yīng)力所產(chǎn)生的伸長(△L/L)0。和磁致伸縮產(chǎn)生的伸長(△L/L)m。這樣,鐵磁材料的彈性模量應(yīng)是:

不難看出,Ef(鐵磁材料)<E0(“正常”材料),二者之差△E即由磁致伸縮引起的彈性模量降低△E=E0-Ef。
圖2表示鎳的彈性模量同溫度、磁場的關(guān)系。磁場強度為46Ka/A時鎳已被磁化飽和,故此時在任一溫度的彈性模量按正常規(guī)律變化,而未磁化(未磁化飽和)的鎳在低于居里溫度都具有較低的彈性模量。

圖2 在磁場作用下鎳的高溫彈性模量
1-46kA/m;2-8.48kA/m;3-3.28kA/m;
4-0.8kA/m;5-0.48kA/m;6-H=0;
隨溫度升高E0值下降,自發(fā)磁化也降低,磁致伸縮減小,因此△E值減小。如果溫度升高時E0和△E的降低在數(shù)值上大體相同,則Ef接近一個常數(shù),與溫度無關(guān)。具有這一特征的合金稱為恒彈性合金,它們的彈性溫度系數(shù)很小或接近于零。艾林瓦合金(Fe-Ni-Cr合金)即屬于此合金。