Nach der Faustregel von Turnbull bildet eine Schmelze beim Abkühlen umso leichter ein Glas, je größer die reduzierte Glasübergangstemperatur Trg = Tg/Tl ist (Tg: Glasübergangstemperatur, Tl: Liquidustemperatur, beide als absolute Temperatur). Welche der folgenden Legierungen bildet nach dieser Regel am leichtesten ein Glas?

Lösung: A. Die Legierung mit Tg = 625 K und Tl = 940 K

Für Trg ergibt sich bei der Legierung mit Tg = 625 K und Tl = 940 K 625/940 ≈ 0,665, bei der Legierung mit Tg = 700 K und Tl = 1300 K ca. 0,538 und bei der Legierung mit Tg = 420 K und Tl = 820 K ca. 0,512. Je schmaler der Temperaturbereich von Tl bis Tg, desto schneller durchläuft die Schmelze den Bereich der unterkühlten Schmelze, in dem Kristalle Keime bilden und wachsen können, und zudem ist die Schmelze in diesem Bereich zäher; daher bildet sich leichter ein Glas. Turnbull schätzte ab, dass die Kristallisation stark unterdrückt wird, wenn Trg etwa 2/3 oder mehr erreicht. Ausschlaggebend ist nicht die Legierung mit der höchsten Tg oder der niedrigsten Tl, sondern das Verhältnis der beiden. Es handelt sich um eine empirische Faustregel, zu der es Ausnahmen gibt.