AA7075 matrisli cam elyaf takviyeli kompozitlerde fiber oryantasyonun mekanik özelliklere etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of fiber orientation on mechanical properties of AA7075 matrix glass fiber reinforced composites
Yazar: SEÇKİN ALTUNBAŞ
Danışman: PROF. DR. RAMAZAN ÇITAK ; DR. HALİL KARAKOÇ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Cam elyafı = Fiberglass ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Metal kompozitler = Metal composites ; Mikroyapı = Microstructure ; Toz metalurjisi = Powder metallurgy

Özet:
Bu çalışmada, toz metalürjisi (TM) yöntemi ile AA7075 matrisli SiC parçacık ve cam elyaf takviyeli hibrit kompozit malzemeler üretilmiştir. Çalışmada 100 mikron altı AA7075 alaşım tozları, 10 mikron altı SiC tozları ve Cam elyaf dokuma kumaş kullanılmıştır. AA7075 alaşımı,  AA7075/Cam Fiber(0°/90°), AA7075/Cam Fiber(0°/90°,-45°/+45°), AA7075/Cam Fiber(0°/90°)+AA7075%40SiC, AA7075/Cam Fiber(0°/90°,-45°/+45°) + AA7075%40SiC ve AA7075+AA7075%40SiC olmak üzere 6 farklı kompozit malzeme sıcak presleme tekniği ile üretilmiştir. AA7075 alaşımı ile SiC parçacık tozları Turbula marka karıştırıcıda 30 dakika süre boyunca karıştırılmıştır. Hazırlanan alaşım tozları ve karışım tozları özel olarak tasarlanan sıcak presleme kalıbı içerisinde 50 MPa ön basınç ile soğuk olarak preslenmiştir. 550 °C sıcaklıkta 45 dakika bekletildikten sonra 200 MPa basınç altında sıcak olarak preslenmiştir. Sıcak presleme sonrası elde edilen nihai ürünlerin mikroyapı karekterizasyonu, sertlik, çekme dayanımı ve magnum 357 mermiler karşısında balistik özellikleri incelenmiştir. SiC ilavesi ile sertlik artmış ve cam elyaf ilavesi ile çekme dayanımında iyileşme meydana gelmiştir. SiC parçacık ilaveli olan kompozit malzemelerin balistik özelliklerinin iyileştiği görülmüştür.

Abstract:
In this thesis, AA7075 based SiC particle and glass fiber reinforced hybrid composite materials were produced by powder metallurgy (PM) method. In the study, AA7075 alloy powders under 100 microns, SiC powders under 10 microns and Glass fiber woven fabric were used. 6 different composite materials, AA7075 alloy, AA7075/Glass Fiber(0°/90°), AA7075/Glass Fiber(0°/90°,-45°/+45°), AA7075/Glass Fiber (0°/90°) + AA7075%40SiC, AA7075/Glass Fiber(0°/90°,-45°/+45°)+AA7075%40SiC and AA7075+AA7075%40SiC, are produced by hot pressing technique. In the production of composites, AA7075 alloy and SiC particle powders, whose mixing ratios were determined first, were mixed for 30 minutes in a Turbula brand mixer. Prepared alloy powders and mixture powders were cold pressed in a specially designed hot pressing die with a pre-pressure of 50 MPa. After waiting for 45 minutes at 550 °C, it was hot pressed under 200 MPa pressure. The microstructure characterization, hardness, tensile strength and ballistic properties of the final products obtained after hot pressing were investigated against magnum 357 bullets. It was understood that the addition of SiC increased the hardness. With the addition of glass fiber, an improvement in tensile strength has occurred. It has been observed that the ballistic properties of composite materials with SiC particle addition have improved