Efecto del borurado sobre la resistencia a la corrosión del acero AISI 9840 en ácido sulfúrico

Abstract

El borurado es un tratamiento termoquímico de superficie que forma una capa cerámica de boruros sobre sustratos metálicos mediante difusión en estado sólido. Estas capas de boruros de hierro, compuestas por compuestos de enlace covalente, mejoran tanto la dureza superficial como la resistencia al desgaste. En este estudio se evaluó la influencia del borurado en la resistencia a la corrosión del acero AISI 9840. El tratamiento se realizó utilizando polvo Durborid G a 950 °C durante 2, 4 y 6 horas, mediante el método de borurado en polvo. Las probetas fueron caracterizadas en cuanto a su microestructura, dureza superficial y comportamiento frente a la corrosión. La resistencia a la corrosión se analizó mediante ensayos de inmersión de acuerdo con la norma ASTM G31-72 y, complementariamente, con técnicas electroquímicas empleando un potenciostato, lo que permitió analizar dinámicamente la respuesta de la capa borurada frente al ataque ácido y obtener parámetros como el potencial de corrosión (Ecorr) y la densidad de corriente de corrosión (Icorr). De igual manera, el espesor de la capa de Fe₂B difundido fue evaluado mediante nanoindentación usando un equipo de indentación instrumentada con carga oscilante de la empresa Anton Paar, mientras que la fase formada y su morfología fueron confirmadas mediante difracción de rayos X (XRD) y microscopía electrónica de barrido (SEM), donde se evaluó también la concentración de boro en cada muestra, así como la deposición de elementos corrosivos después de 10 h de inmersión en ácido sulfúrico. Las capas formadas por borurado presentaron un incremento significativo en la dureza, alcanzando valores de hasta 2589 HV, así como una mejora notable en la resistencia a la corrosión en comparación con el material sin tratar. El espesor de la capa de boruro aumentó progresivamente con el tiempo de tratamiento, en concordancia con lo reportado para otros aceros de medio carbono. Estos resultados demuestran que el borurado con polvo Durborid G mejora de manera efectiva las propiedades superficiales del acero AISI 9840, haciéndolo más adecuado para aplicaciones exigentes como engranes, cigüeñales y cremalleras en ambientes de maquinaria pesada, donde el desgaste y la corrosión son factores críticos de desempeño.