1. yapi malzemeleri

9. YAPI METALLERİ
9.1. GENEL BİLGİ
İnşaat sektöründe çok kullanılan yapı metallerinin kendilerine has bazı özellikleri vardır. Bu özellikler;
- Çekme ve basınç dayanımlarının yüksek olması,

- Yük altında çok az şekil değiştirmeleri,

- Çok ince levha haline getirildiklerinde dahi sıvı ve gazlara karşı geçirimsiz olmaları ,

- Kolayca şekil verilebilmeleri,

- Isıyı ve elektrik akımını çok iyi iletmeleri,

- Dış tesirlere dayanıklı olmaları,

- Boya tutma kabiliyetlerinin yüksek olması,

- Ömrünün uzun olmasıdır.

Bu önemli özellik dikkate alındığında metaller yapıda ön plana çıkar.

Metaller yapıda taşıyıcı ve detay malzeme olarak kullanırlar. Taşıyıcı olarak; betonarme yapılarda betonarme çeliği olarak, çelik yapılarda kolon ve kirişler olarak, çeşitli yapıların çatılarında, değişik endüstriyel yapıların birçok yerlerinde kullanılmaktadır. İnşaat ve birçok sektörlerde vazgeçilmez olarak kabul edilen önemli bir yapı malzemesidir.

Yapılarda detay malzeme olarak birleşiminde demir bulunmayan (alüminyum, bakır, çinko, kurşun vb.) metaller kullanılır. Ayrıca metalleri, demirli metaller ve demirsiz metaller diye de ikiye ayırabiliriz.

9.2. DEMİRLİ METALLER
Demir-Karbon Alaşımlarının Sınıflandırılması.
Bu alaşımlar içerdikleri karbon oranına göre 3 sınıfa ayrılırlar.
1-) Demirler.

2-) Çelikler.

a-) Az karbonlu çelikler.

b-) Orta karbonlu çelikler.

c-) Yüksek karbonlu çelikler.

3-) Dökme demirler.

a-) Beyaz dökme demir.

b-) kır dökme demir.
DEMİRLER
Yüksek plastik işlenebileme özelliğine, sahiptirler korozyona iyi dayanırlar. Ayrıca galvanize ( Çinko banyosuna daldırma) veya emaye (Seramik bir filmle kaplama) edilerek korozyona dayanıklılığı daha da arttırılır. Genellikle galvanizli saçların ve boruların üretiminde kullanılırlar. C  % 0.1
ÇELİKLER:
Az Karbonlu Çelikler:Karbon oranı % 0.1  C  % 0.2 arasındadır.En ucuz çelik türüdür, sünekliği yüksektir, su verme ile sertleştirilemez.
Orta Karbonlu Çelikler: Karbon oranı % 0.2  C  % 0.5 arasındadır. Daha yüksek mukavemetli olup su verme ile setleşebilir.Yapılarda makine parçaları üretiminde kullanılırlar.

Yüksek Karbonlu Çelikler.Karbon oranı % 0.5  C  % 2 arasındadır.Sert olup işlenmesi zordur, genelliklle takım ve kalıp üretimine elverişlidir, su vererek sertleştirilir.
DÖKME DEMİRLER:
Beyaz Dökme Demir: ana faz demir karbür olduğundan çok sert ve gevşektir, ançak dökme ile şekil verilebilir. Genellikle aşınmaya dayanıklı yerlerde (Örneğin bilyalı öğütme değirmenlerde, demir yolu vagonu fren pabuçlarında ve kazı makinelerinde) kullanılır.
Kır Dökme Demir: İçinde serbest halde uzun grafit parçaçıkları bulunduğundan çekme mukavemeti düşük ve gerektir, fakat basınç mukavementi yüksektir.Endüstride geniş kullanım alanı vardır.

Şekil 9.01.: Dökme Demirler

Demir-Karbon Alaşımlarının Üretim Aşamaları.
1-) Cevher, eritici ve kömürden oluşan ham maddeleri; kırma, ufalama, yakma vb. işlemlerden geçirerek malzeme yüksek fırına gönderilir.
2-) Ham demir (Pik) veya Font elde edilir. Ayrıca iri döküm ürünleride elde edilir.
3-) Ham demirin arındırılmasısonucu çelik ve endüstriyrl demirlerin elde edilmesi.
4-) 3.Aşamanın ürünü olan malzemeden yon ürünlerin elde edilmesi.

Ham demir yumşak ve düşük mukavetlidir.Karbon oranı artıkça sementit miktarı yükselir, sertlik ve mukavemet artar, fakat süneklik azalır.

Demir-karbon alaşımlarının gerilme şekil değiştirme diyagramlarının biçimi C oranına baglıdır. Az karbonlu çeliklerde belirgin akma basamağı vardır, büyük ölcüde plastik şekil değiştirmeden sonra kırılırlar ve yüksek tokluğa sahiptirler. Orta karbonlu çeliklerde akma basamağı görülmez ve oldukça sünektirer. Yüksek karbonlu çeliklerde ise mukavemet yüksek fakat süneklik az, toklukları düşüktür, genellikle gevrek davranış gösterirler. Çeliklerde elastisite modülü C oranın ile ceğişmez. Aayrıca soğuk şekil verme ve su verme işlemleri elastisite modülünü değiştirmez, ancak elasik sınırı arttırılır.
Alaşımlı Çelikler:
Basit karbonlu çeliklerde C arttıkça ve mukavemet yükselir, fakat süneklik azalır ve gevrekleşir. Sünekliği koruyarak mukavemeti arttırmak icin alaşım elemanları katılır. En çok kullanılan alaşım elemanları Cr ve Ni ‘dir. Bunlardan başka Mn, Si, Mo..... gibi elemanlarda çelik üretiminde kullanılırlar.
Alaşımlı çelikler alaşım elemanının miktarına göre;
 Az alaşımlı çelikler ( % 5 )

 Yüksek alaşımlı çelikler ( % 5  ) diye 2’ye ayrılır.

Az Alaşımlı Çelikler:

Bu tür çeliklerde alaşım elemanı % 5’ ten azdır. Genellikle yüksek mukavemetli yapı çeliği ve makine parcaları üretiminde elverişlidirler.

Yüksek Alaşımlı Çelikler:

Alaım elemanı % 5 den fazla dır. Özel amaçlarda kullanılır.

% 18 Cr % 8 Ni  Paslanmaz çelik
% 14 Mn  Kayaları delmede
% 20 den fazla Cr  yüksek sıcaklıga dayanıklı kalıp çelikleri(Ö.Osman 2008).
9.2.1. Pik Demir
Demir tabiatta demir oksit filizleri halinde bulunur. yüksek ısıdaki fırında filizlerin kok kömürü ile redüklenmesi sonucu elde edilir. Bu işlemde yardımcı madde olarak kalker taşı da kullanılır. Kireç, filizdeki yabancı maddelerle birleşerek curuf halinde onları demirden ayırır. Yüksek fırından alınan bu demire “pik demir” veya font adı verilir. Bunun içinde %2-4 kadar kalan karbon demiri çok sert ve kırılgan yapar. Font kimyasal tesirlere, korozyona dayanıklı olduğundan, kanalizasyon boruları, kapakları, ızgaraları vb. yerlerde kullanılır(Adams ve ark.,1993).
9.2.2. Dökme Demir
Pik demiri büyük bloklar halinde dökülür, soğutulur ve demirli metallerin üretiminde ara ürün olarak kullanılır. Pik demiri olduğu gibi ergime sıcaklığına kadar ısıtılıp, kalıplar içine dökülür ve soğutulursa dökme demir elde edilir.
9.2.3. Çelik
Pik demiri çelik fırını adı verilen ikinci bir fırında saflaştırılarak karbon miktarı 0,002-0,017 değerlerine getirilir ve yabancı maddeleri azaltılırsa çelik elde edilir. Çelik fırınlarında istenilen dereceye kadar, karbon oranı indirilen, saflaştırılan çelik, kalıplar içine dökülerek büyük kütükler halinde soğutulur. Sonradan bu kütükler dökme, dövme, presleme ve haddeleme yolları ile işlenerek endüstri de kullanılan şekle getirilir(Adams ve ark.,1993).

Çelik ise kimyasal yapı ve mekanik özellikleri açısından yumuşak demir ile font arasında bulunmaktadır. Bu nedenle fonttan ve yumuşak demirden çelik elde edilebilir. Kullanılacağı yerdeki bazı şartlara uygun özelliklerin sağlanabilmesi için demire bazı metaller katılarak (krom, magnezyum, nikel,vb.) çelik üretilebilir.

Yukarda anlatılan saflaştırma işlemi daha ileriye götürülürse karbon ve yabancı maddeler çok azalır (0-0,002) ve yumuşak demir elde edilir. Yumuşak demir, mekanik dayanımı az olduğu gibi özellikle korozif etkilere dayanıklı olmadığı için yapıda pek kullanılmazlar. Uygulamada dökme ve haddeleme yöntemleri kullanılarak (daha çok haddeleme yoluyla) çeşitli metal malzemeleri üretilmektedir. Demirdeki dayanım soğukta işleme metodu ile de arttırılabilir. Bu metotla soğukta malzeme burularak mukavemeti arttırılır. Torçelik bu şekilde elde edilir. Demir ve çelik işlenerek yapı malzemesi imal edilirken (B.A hariç) perçin yada kaynak birleşim aracı olarak kullanılabilir. Bazı özel çelikler ısıtıldıktan sonra suyla soğutularak sertliği ve mukavemeti arttırılır ve bu işleme su verme denir. Çelik ısıtılmasından sonra hava ile soğutulursa bu malzemeye hava çeliği denir. Çelikler kullanıldıkları yerlere göre; perçin çeliği, yapı çeliği, yay çeliği ve ray çeliği gibi isimler alır(Adams ve ark.,1993).

Yurdumuzda Divriği‘den çıkarılan demir cevheri Karabük ve İskenderun Demir Çelik fabrikalarında işlenerek kütük halinde veya işlenmiş olarak piyasaya arz edilir. Haddehanelere gelen kütük demirler buralarda işlenirler; yuvarlak betonarme demirleri, saç ve levhalar üretilmektedir.

Demirdeki karbon miktarı arttıkça sertlik ve mukavemet değeri artmaktadır. Yüksek dayanımlı çelikler karbon miktarının arttırılması ile elde edilir(Gedik,1987).

Yapıda kullanılan çeliklerin çeşitleri çok değişik olmakla birlikte 5 gruba ayırmak mümkündür. Bunlar; hadde profilleri, levhalar, kapalı yapı profilleri , açık yapı profilleri ve özel şekillendirilmiş profillerdir.

Yapıda kullanılan çelikleri aşağıdaki dört grupta da inceleyebiliriz:

Taşıyıcı malzeme olarak kullanılan çelikler,

Donatı çubuğu olarak kullanılan çelikler,

Gergi veya kablo olarak kullanılan çelikler,

Detay malzemeleri olarak kullanılan çelikler(Gedik,1987).
9.2.3.1. Taşıyıcı Malzeme Olarak Kullanılan Çelikler

Taşıyıcı malzeme olarak çelik yapılarda (binalar,köprüler, çatı makasları vb.) kullanılırlar. Bu malzemeler; lama çelikleri, profiller köşebentler, halatlar, levhalar, dökme çelik elemanlar, blonlar ve perçinlerdir.

9.2.3.2. Donatı Çubuğu Olarak Kullanılan Çelikler

Betonarme yapılarda donatı olarak kullanılan, dairesel kesitli çelik çubuklara betonarme çeliği denilir. Betonarmede yapı elamanlarında, beton basınç gerilmesini karşılar, çekme gerilmesini karşılayamaz. Oysa yapı elamanı hem basınç hem de çekme gerilmesi etkisi altındadır. Yalnızca basınç gerilmesini karşılayan beton, yapıda taş görevini görür. Betonarmeyi kullanışlı hale getiren çekme ve basınca çalışmasıdır.Yapı elamanına gelen çekme gerilmesini de çelik karşılar. Böylece betonarme yapı elemanı hem basınç, hem de çekme gerilmesini karşılayarak çok kullanışlı hale gelir. Bu bakımdan betonarmede çeliğin önemi çok büyüktür(Gedik,1987).

Betonarmede kullanılan çelikler değişik çap ve şekillerde olurlar. Düz, nervürlü, profilli ve hasır olmak üzere dörde ayrılırlar. Düz olanlar, yüzeylerinde betonla aderansı artırıcı nervür veya profil bulunmayan çeliklerdir. Nervürlü olanlar, aderansı artırmak için yüzeyde sürekli veya kesikli enine veya boyuna oluşturulmuş girinti – çıkıntıları bulunan çelik çubuklardır. Profil olanlar, haddeleme sırasında yüzeyde girintiler oluşturulmuş çubuklardır. Hatıllar ise; belirli aralıklarla birbirlerine dik olarak (elek şeklinde) birleştirilmesiyle üretilen çeliklerdir(Şimşek,2000).

Genel yapı çeliklerinin sınıfını belirten semboller Ç, St ve Fe’ dir. Bunlardan sonra gelen rakam o celğin sahip olduğu min. mukavemeti göstermektedir.

Örneğin; St 37’nin anlamı St çeliğin min mukavemeti 37 kgf/_mm² dir.

TS 708’ de beton çelikleri iki guruba ayırmaktadır.

Tablo 9.01.: Beton Çelikleri

-) Nervürsüz çelikler (Ç) a-) Az karbonlu çelik çubuklar. (ÇI), min =34 kgf/ mm^2 b-) Orta karbonlu çelik çubuklar. (ÇII ) min = 50 kgf/mm^2

II-) Nervürlü çelikler ( BI ) a-) BIa min =34 kgf/mm^2 b-) BIIIa ve BIIIb min = 50 kgf/mm^2

Birinci guruba giren nervüsüz çeliklerdir. ÇI az karbonlu ( % 0.1-0.2 C’ lu ) çelik çubuklardır ve çekme mukavemeti en az 34 kgf/mm² dir. ÇII orta karbonlu ( % 0,3-0,4 ) C’ lu çubuklardır ve çekme mukavemetleri en az 50 kgf/mm² dir.

İkinci grup beton çelikleri nervürlü olup sınıf numarasının yanında a va b gibi hafler vardır.

BIa az karbonlu, sıcak haddelenmiş olp min mukavemet 34 kgf/mm².

BIIIa orta karbonlu, sıcak haddelenmiş olup min mukavemet 50 kgf/mm² dir. Nervürler eksene paraleldir.

BIIIb çelğin soğuk burulması ile elde edilir. Nervürler spiral şeklindedir. Min çekme mukavemeti 50 kgf/mm² dir. ( 500 N/mm² )Bu sınıflamaya göre I. sınıf çeliklerin mukavemeti düşük, III. sınıftakiler yüksek mukavemetlidir.

Öngerilmeli beton elemanlarda kullanılan çelik teller % 0,8 C’ lu 12 mm çaplı çelik çubuklardan üretilir. Aşamalı soğuk çekme ile çap 12mm den 5-6 mm ye düşerken mukavemet 115 kgf/mm² den 180 kgf/mm² ye yükselir.

Donatının aderans yeteneğini artırmak amacıyla çelik çubukların yüzeyinde çıkıntı ve girintiler yapılır.Beton kütlesine takılarak aderansı artıran bu çıkıntılar genelde nervürler sayesinde olur. Enine ve boyuna olmak üzere iki türlü nervürler vardır. Bu nervürler kendi eksenleri etrafında burularak TOR adı verilen çelikler elde edilmektedir. Bu çeliklerin mekanik özellikleri farklı olmasına rağmen elatisite modülleri aynıdır. Poisson oranları 0,26 ~ 0,30 elatisite modülü 2,1.10⁶ N7mm² dir(Önal, 2008).
Çelikler en küçük akma sınırlarına (TS 708 ) göre;

- ( I ) 2200kgf/cm² veya 220 N /mm²

- ( III ) 4200kgf/cm² veya 420 N /mm²

- ( IV ) 5000kgf/cm² veya 500 N /mm² şeklinde üçe ayrılır.

( I ). Tip betonarme çeliği yumuşak çelik (karbon oranı %0,15- 0.25) grubundandır.

Çelikler ayrıca, sertliklerine göre; sıcak haddelenmiş yani doğal sertlikte (BÇIa, BÇ IIIa ve BÇ IV) ve soğukta işlem görmüş yani sertleştirilmiş (BÇ IIIb) diye ikiye ayrılır. Soğukta işlem görmüş çelikler, sıcakta işlem görmüş çeliğin kimyasal özelliği bozulmadan soğukta işlem görerek dayanımı arttığından daha kalitelidirler. Buradaki (a) çeliğin doğal sertliğini, (b) soğukta işlem gördüğünü ifade eder. Betonarme çelik çubukları (BÇ I, BÇ II, BÇ III ) kangal veya firkete halinde, BÇ IV sınıfı çelik sadece hasır olarak piyasada satılır. Betonarme çelik çubuklar çaplarına göre aşağıdaki tablodaki gibi (tablo:20) sınıflandırılır(Cimilli,1986). Çeliklerin ikinci kullanım alanları çelik yapılardır. Çelik köprüler, çerçeveler ve çatı makasları gibi yapılar çelik levha ve profil çubuklardan imal edilir. Profil çubuklar kesit şekillerine göre L korniyer, T putrel, I ve (I) profilidir.

9.2.3.3. Gergi Teli ve Kablo Olarak Kullanılan Çelikler

Ön gerilmeli betonarme yapılarda çelik tel ve kablo kullanılır. Bunlar yüksek dayanıklıdırlar. Ön gerilmeli tellerde % 0,6- 0,9 karbon ve mangenez bulunur. Çekme dayanımları 150 kgf/mm²den aşağı değildir. Teller ve kablolar 7 veya 9 telli demetler halinde kullanılır. Kabloyu korrozyona karşı korumak için galvanize edilir. Ayrıca çeşitli amaçlar için; ön gerilme çubuğu, çelik halat (ön gerilme toronu) ve ön gerilme donatısı üretilmektedir.

9.2.3.4. Ayrıntı Malzemesi Olarak Kullanılan Çelikler
Ayrıntı malzemeleri olarak; saç levhalar, saç profiller, çelik borular, çelik lifler vb. sayılabilir. Saç levhalar; galvanizli düz, oluklu, trapez vb. şekillerde üretilirler. Çatı örtüsü olarak, metal kapı yapımında, tenekecilik işlerinde vb. birçok alanlarda kullanılmaktadır.

Saç profiller açık veya kapalı kesitlerde olabilirler, metal doğama işlerinde kullanılırlar.

Borular siyah ve galvanizli olarak üretilmektedirler. Genellikle içme suyu tesisatlarında kullanılmaktadır.

Çelik lifler yeni üretilmeye başlanan bir malzemedir. Bu lifler genellikle yüzey betonlarının içine bir nevi donatı vazifesi görmesi için katılmaktadır. Çelik lifli beton; çatlamaya, darbeye ve aşınmaya daha dayanıklı hale gelmektedir.

Tablo 9.02.: Çelik Çubuk Çap Ve Ağırlıkları(Anonymous,1992)

Adı	Sembolü	Çapı mm	Ağırlığı (Kg/m)
İnce	 8	8	0,395
İnce	10	10	0,617
İnce	12	12	0,888
Kalın	14	14	1,208
Kalın	16	16	1,578
Kalın	18	18	1,998
Kalın	20	20	2,466
Kalın	22	22	2,984

Tablo 9.03.:Donatı Çeliklerin Dayanım Değerleri (Anonymous,1997)

TİPLER	Düz Yüzeyli (D)	Nervürlü (N), Profilli (P)
	BÇI (Ia)	BÇIIIa (IIIa)	BÇIIb (IIIb)
Anma Çapı ()	5-28	5-28	5-12, 14-18
Minimum Akma Sınırı Fyk veya f0.2 Kgf/cm^2, (N/mm^2)	2200 (220)	4200 (420)	4200 (420)
Maksimum Akma Sınırı fyk veya f0.2 Kgf/cm^2, (N/mm^2)	3200 (320)	5700 (570)	-
Minimum Çekme Dayanı mı fsu Kgf/cm^2 , (N/mm^2)	3400 (340)	5000 (500)	5000 (500)
Minimum Kayma Uzaması %	18	12	10

9.3. DEMİRSİZ METALLER
Demir olmayan metallerin bazı avantaj ve dezavantajları nedeni ile endüstride önemli kullanma alanları vardır.
Korozyona dayanıklılık.

Hafiflik.

Güzel görünüş.
Yüksek ısıl ve elektriksel iletkenliklere sahip olduklarından bazen Fe-C alaşımlarına tercih edilirler.Elastisite modülleri, sertlik ve mukavemetleri daha düşüktür. Endüstride kullanılan metallerin yaklaşık olarak % 80-85 i Fe- C alaşımı, % 15-20 kadarı demir olmayan metallerdir. Bu metallerin en önemli sakıncaları pahalı olmalarıdır(Önal, 2008).
9.3.1. Alüminyum
Kimyasal tesirlere dayanıklı, özellikle paslanmayan, hafif, ısı ve elektrik enerjisini iletme özelliğinde olan bir malzemedir. Saf alüminyum kaynak tutmaz, bu nedenle birleşimleri cıvata ile yapılır. Piyasada çeşitli metallerle alaşımlı profiller halinde, çok çeşitli renklerde bulunur. Yapı işlerinde ve doğrama yapımında, kalorifer radyatörleri üretiminde, çatı örtü malzemesi olarak vb. yerlerde kullanılmaktadır(Gedik,1987).
9.3.2. Çinko
Çinko korozyona ve bilhassa hava tesirlerine çok dayanıklı bir malzemedir.Bu özelliklerinden dolayı çatıda örtü malzemesi olarak kullanıldığı gibi tenekecilik (Çatı olukları ve iniş boruları olarak, baca dipleri, dere mahya kaplamaları vb.) işlerinde de kullanılır. Ayrıca çelik saç ve boruların paslanmaya karşı kaplanmasında kullanılır. Bu tür kaplamaya; galvanizli saç veya galvanizli boru denilir.Çinkonun galvanizli saca göre pahalı olmasından dolayı, geleneksel inşaatlarda daha çok galvanizli saç kullanılmaktadır. Zehirli olduğundan gıda ve ilaç paketlemesinde kullanılmaz.
Bakır Alaşımları.
Bakır alaşımları genellikle pirinçler ve bronzlar olmak üzere ikiye ayrılır.

Karışımda % 45 kadar çinko bulunan bakır alaşımlarına pirinç denilir. Hava koşullarından etkilenmezler, güzel görünüşlü, korozyona dayanıklılık ve kolay işlenebilme özelliği vardır. Dekorasyon işlerinde kullanılır.Bronzlar kolay ergiyen, kalıplamaya elverişli mekanik dayanımları yüksek ve set metaller olup bakır kalay alaşımıdır. ( % 30 )Bronzlar kalay oranına göre dişli, makine parcaları, musluk, çatı ve yapılarda dekorasyon işlerinde kullanılır. Korozyona dayanıklıdır(Önal, 2008).

9.3.3. Kurşun
Hava tesirlerine, korozyona dayanıklı, yumuşak bir malzemedir. Kurşun; tenekecilik işlerinde, çatı örtülerinde, galvanizli sacların altına pul olarak vb. gibi yerlerde kullanılır. Görüldüğü gibi inşaat sektöründeki kullanım alanları sınırlıdır.

9.3.4. Bakır
Bakır; kolay işlenir, elektrik akımını iyi iletir, ince levha haline getirilebilir, dış hava tesirlerine, özellikle korrozyona karşı çok dayanıklıdır, asitlerden etkilenmez. Daha çok mutfak ve hediyelik eşya yapımında kullanılır.Yapıda ender de olsa çatı örtü işlerinde kullanılmaktadır.

9.3.5. Diğer Metaller
Yukarıda sayılan metallerden başka; tunç, bronz gibi bazı malzemeler kapılarda vb. yerlerde kullanılmaktadır. Bunların dışında bazı metallerin veya alaşımlarının çeşitli renklerde kaplanmasıyla elde edilen çeşitli malzemeler kullanılmaktadır.
Metallerin Mekanik Özelliklerini Değiştirmek İçin Uygulanan İşlemler.
Metalerin mekanik özellikleri büyük ölçüde iç yapıya bağlıdır. İç yapıları değiştirmek suretiyle sertlik, mukavemet ve süneklilik uygulama amacına göre ayarlanabilir.

İç yapıda değiştirilmesi mümkün yapısal faktörler tanelerin büyüklügü ve biçimi, bileşimi, fazların türü ve dagılış biçimleridir iç yapıları değiştirmek için uygulanan işlemler aşağıdaki gibi 3 gurupta toplanabilr.

a-) Alaşımlandırma.

b-) Soğuk şekil verme.

c-) Isıl işlemler.
10. KOMPOZİT MALZEMELER
Birbirlerinin zayıf yönünü düzelterek üstün özellikler elde etmek amacıyla bir araya getirilmiş değişik tür malzemelerden veya fazlardan oluşan malzeme sistemine kompozit malzeme denir. Cam elyaflı poliyester levhalar, çelik donatılı beton elemanlar, otomobil lastikleri ve seramik metal karışımı olan sermentler bunlara örnektir.

Kompozitler çok fazlı malzeme sayılırlar. Yapılarında sürekli bir ana faz ile onun içinde dağılmış pekiştirici bir donatı fazı bulunur.

Faz: Bir malzemenin iç yapı yönünden farklı olan kısımlarına denir.

Bu faz iki tür bileşimle sağlanabilir:

1- Mikroskobik

2- Makroskobik

Mikroskobik bileşim: Örneğin perlit çeliği, ferrit ve sementitin mikroskobik düzeyde homojen karışımlarından oluşur. Tek başına ferrit yumuşak ve düşük mukavemetli olup sert ve gevrek sementit ile birlikte yanyana ince tabakalar halinde dizilmek suretiyle yüksek mukavemetli ve yüksek tokluğa sahip perlit çeliğini oluştururlar.

Makroskobik bileşim : Boyutları 0,1 mm' nin üzerinde gözle görülebilirler. Sonradan bir araya getirilerek üstün özelliklerdeki kütleleri oluştururlar.

Kompozit malzemeler donatılı veya pekiştirilmiş türüne göre üç gruba ayrılır:

Taneli kompozitler Lifli kompozitler Tabakalı kompozitler

Şekil 10.01.:Kompozit Malzemeler

Lifli ve tabakalı kompozitlerin sağladığı özelliklerdeki artış, taneli kompozitlere göre daha yüksektir. Taneli kompozitler için en önemli örnek betondur. Sert tanelilerin sünek bir

malzemeyle birleştirilip aglomera haline getirilen kompozitlere diğer bir örnek de asfalt betonudur.

Asfalt viskoz ve düşük mukavemetlidir. Taş ise sert ve gevrektir, kütle halinde fazla şekil değiştirmeden çatlayarak kolayca kırılabilirler. Farklı boyutlardaki kırmataş ile asfaltın birleşerek hem sünek hem de yeter mukavemetli olan yol kaplaması malzemesini oluştururlar.

Tungsten karbür (WC) taneciklerinin CO metali ile yüksek sıcaklıkta basınç altında sinterlenmesi sonucu elde edilen kompozit çok sert olup yüksek hızlı kesme takımı üretimine elverişlidir. Uygulamada bunlara SERMET denir.Uygulamada en önemli kompozitler lifli olanlardır. Liflerin çapları yaklaşık 0,1mm civarında olup tek başına kullanılmazlar. Kalınlıkları arttığında kusur oluşma olasılığı nedeniyle mukavemetleri çok azalır. Bu lifler uygun bir malzemeyle istenen boyutta taşıyıcı kütlelere dönüştürürler. Bu bağlayıcı malzeme polyester ve epoksidir. Uygulamada donatı malzemesi olarak kullanılan liflerin çoğu kuvvetli kovalent bağa sahiptir.

Cam lifli polyesterlerin mukavemeti ve elastisite modülü düşüktür. Ancak diğerlerine göre daha ucuz ve kolay uygulandığından deniz tekneleri, oto, spor malzemeleri ve yapı elemanları üretiminde çok yaygın olarak kullanılır.