La boruración , también llamada boronización , es el proceso mediante el cual se añade boro a un metal o aleación . Es un tipo de endurecimiento de la superficie . 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 de metal boronizadas son extremadamente resistentes al desgaste y, a menudo, durarán de dos a cinco veces más que los componentes tratados con tratamientos térmicos convencionales , como endurecimiento, carburación, nitruración, nitrocarburación o endurecimiento por inducción. La mayoría de las superficies de acero boruradas tendrán durezas de capa de boruro de hierro que van desde 1200 a 1600 HV. Las superaleaciones a base de níquel, como Inconel y Hastalloys, normalmente tendrán una dureza de capa de boruro de níquel de 1700 a 2300 HV.
La boruración se puede lograr de varias maneras, pero comúnmente la pieza de metal se rellena con una mezcla de boruración y se calienta a 900 °C. La mezcla de boruración típica consiste en polvo de carburo de boro diluido con otros materiales refractarios. El proceso convierte parte del Fe en boruro de hierro , que consta de dos fases: FeB concentrado cerca de la superficie y boruro de dihierro (Fe 2 B). [1] Las profundidades de la capa de boruro pueden variar de 0,001 a 0,015 pulgadas (25,4 a 38 μm) según la selección y el tratamiento del material base.
Se utiliza a menudo en acero , pero es aplicable a una variedad de aleaciones y materiales cermet . [2] [3] Una amplia gama de materiales adecuados para el tratamiento, incluidos aceros al carbono simples, aceros aleados, aceros para herramientas, superaleaciones a base de níquel, aleaciones de cobalto y estelita.
La boruración confiere al material las siguientes propiedades deseables: resistencia al desgaste, mayor dureza (es posible entre 1300 y 2000 HV), estabilidad térmica, resistencia a la corrosión por ácidos, coeficiente de fricción reducido y mayor resistencia al desgaste por fricción y a la soldadura en frío. Es posible combinar la boruración 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.