Ein massives metallisches Glas auf Zr-Basis hat eine Streckgrenze von 1,8 GPa und einen Elastizitätsmodul von 90 GPa. Welche Kombination aus der mit σy/E abgeschätzten elastischen Grenzdehnung und dem Vergleich mit kristallinen metallischen Werkstoffen ist richtig?

Lösung: B. ca. 2,0 %, größer als bei den meisten kristallinen metallischen Werkstoffen (unter 1 %)

σy/E = 1,8/90 = 0,020, also ca. 2,0 %. Bei Stahl (Streckgrenze 0,5 GPa, Elastizitätsmodul 200 GPa) sind es ca. 0,25 %, selbst bei einer hochfesten Titanlegierung (0,9 GPa, 110 GPa) nur ca. 0,8 %; die elastische Grenzdehnung des metallischen Glases ist also viel größer. Der Grund ist, dass metallische Gläser keine Versetzungen haben und daher eine hohe Streckgrenze besitzen, während ihr Elastizitätsmodul oft um etwa 30 % niedriger ist als der von Kristallen gleicher Zusammensetzung. Die pro Volumeneinheit gespeicherte elastische Energie σy²/(2E) ist mit ca. 18 MJ/m³ groß; das nutzt man etwa bei Federn und Schlagflächen von Golfschlägern. Ca. 0,020 % entsteht, wenn man vergisst, 0,020 in Prozent umzurechnen.