Evaluación de la cinética de crecimiento del boro en una fundición de hierro gris endurecido empleando el proceso borurización de empaquetamiento en caja

En el presente trabajo se evalúa la cinética de difusión del boro en una fundición de hierro gris durante el proceso de borurización base polvo. Esta técnica de endurecimiento superficial produce en el material la formación de una base característica, Fe2B. El tratamiento termoquímico se realizó a las temperaturas de 1123, 1173, 1223 y 1273 K con tiempos de 2, 4, 6 y 8 h. Empleando la ecuación de balance de masa en la interface de crecimiento Fe2B/substrato ( ), se determinó la movilidad del boro en la superficie del substrato ( ), con la influencia del tiempo de incubación ( ). Para validar el modelo de difusión propuesto, el valor simulado para el espesor de capa Fe2B se comparo con un valor experimental. La morfología de la capa Fe2B fue observada a través de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopía Óptica. Los estudios metalográficos mostraron que la capa borurada presenta una morfología aserrada en la interface de crecimiento para todas las muestras endurecidas. Los espesores de las capas fueron medidos con ayuda del software MSQ PLUS. La fase Fe2B fue identificada a través de la técnica difracción de rayos X (XRD). Finalmente, la adherencia de las capas Fe2B sobre la superficie del substrato fue evaluada con ayuda de la técnica de indentación Daimler-Benz Rockwell-C. Asimismo, el valor estimado de la energía de activación del boro fue comparado con la literatura.