La boruración , también llamada boronización , es el proceso mediante el cual se añade boro a un metal o aleación . Es un tipo de endurecimiento superficial . En este proceso, los átomos de boro se difunden en la superficie de un componente metálico. La superficie resultante contiene boruros metálicos , como boruros de hierro, boruros de níquel y boruros de cobalto. Como materiales puros, estos boruros tienen una dureza y resistencia al desgaste extremadamente altas. Sus propiedades favorables se manifiestan incluso cuando son una pequeña fracción del sólido a granel. [ 1 ] Las piezas metálicas boronizadas son extremadamente resistentes al desgaste y a menudo duran de dos a cinco veces más que los componentes tratados con tratamientos térmicos convencionales como el endurecimiento, la carburización, la nitruración, la nitrocarburización o el endurecimiento por inducción. La mayoría de las superficies de acero borurado tendrán durezas de capa de boruro de hierro de 1200–1600 HV. Las superaleaciones a base de níquel, como Inconel y Hastelloy, suelen tener una dureza de la capa de boruro de níquel de entre 1700 y 2300 HV.
Métodos
La boruración se puede lograr de varias maneras, pero comúnmente la pieza metálica se rellena con una mezcla de boruración y se calienta a 900 °C. Una mezcla de boruración típica consiste en polvo de carburo de boro diluido con otros materiales refractarios. El proceso convierte parte del hierro en boruro de hierro , que consta de dos fases: FeB concentrado cerca de la superficie y boruro de dihierro (Fe₂B ) . [ 1 ] Las profundidades de la capa de boruro pueden variar de 0,001 a 0,015 pulgadas (25 a 381 μm) dependiendo de la selección y el tratamiento del material base.
Materiales
Se usa frecuentemente en acero , pero es aplicable a una variedad de aleaciones y materiales cermet . [ 2 ] [ 3 ] Una amplia gama de materiales aptos para el tratamiento incluyen aceros al carbono simples, aceros aleados, aceros para herramientas, superaleaciones a base de níquel, aleaciones de cobalto y estelita.
Propiedades conferidas
El borurado confiere al material las siguientes propiedades deseables: resistencia al desgaste, mayor dureza (es posible alcanzar entre 1300 y 2000 HV), estabilidad térmica, resistencia a la corrosión por ácidos, menor coeficiente de fricción y mayor resistencia al agarrotamiento y la soldadura en frío. Es posible combinar el borurado con otros tratamientos térmicos, como la carburación, el endurecimiento o el endurecimiento por inducción, para crear capas de desgaste más profundas o una mayor dureza del núcleo.
Véase también
Referencias
- ^ Helmut Kunst, Brigitte Haase, James C. Malloy, Klaus Wittel, Montia C. Nestler, Andrew R. Nicoll, Ulrich Erning y Gerhard Rauscher " Metales, Surface Treatment" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann, 2006, Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002/14356007.a16_403.pub2
- ↑ "Boriding – Bodycote PLC" . Archivado del original el 23 de mayo de 2013. Consultado el 28 de diciembre de 2012 .
- ↑ "Bordado ultrarrápido en industrias de procesamiento de materiales a alta temperatura" (PDF) . eere.energy.gov . Consultado el 15 de abril de 2024 .
Lecturas adicionales
- Matuschka, Alfred (1980). Boronizante . Hanser. ISBN 9783446131767.
- Tratamientos térmicos de metales
- Esbozos de ciencia de los materiales
- Troncos de metal