Historia y evolución de la borurización: más de dos siglos de desarrollo científico y tecnológico

Martín Ortiz Domínguez

doi:10.29057/escs.v14iEspecial2.18416

Autores/as

Martín Ortiz Domínguez Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Escuela Superior de Ciudad Sahagún | Ciudad Sahagún-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0003-4475-9804

DOI:

https://doi.org/10.29057/escs.v14iEspecial2.18416

Palabras clave:

Borurización, ingeniería de superficies, difusión de boro, tratamientos termoquímicos, historia de la metalurgia, Fe₂B

Resumen

La borurización es uno de los tratamientos termoquímicos de endurecimiento superficial más eficaces utilizados en la ingeniería moderna para incrementar la resistencia al desgaste, la erosión, la corrosión y la fatiga de componentes metálicos. Aunque actualmente constituye una tecnología madura dentro de la ingeniería de superficies, su desarrollo ha sido el resultado de más de dos siglos de avances científicos relacionados con la química del boro, la metalurgia física y la difusión en estado sólido. El presente trabajo revisa la evolución histórica de la borurización desde el descubrimiento del elemento boro en 1808 hasta los desarrollos más recientes basados en simulación numérica, inteligencia artificial y modelado multiescala. Se analizan los principales hitos históricos, incluyendo el estudio de los diagramas de equilibrio hierro-boro, la identificación de las fases FeB y Fe₂B, el desarrollo de los primeros procesos industriales de difusión de boro y la aparición de modelos matemáticos para predecir el crecimiento de capas boruradas. Asimismo, se discuten las contribuciones de investigadores que han impulsado significativamente el avance de esta tecnología y se presentan las tendencias actuales orientadas hacia la optimización de procesos, manufactura aditiva y digitalización industrial. La revisión demuestra que la borurización continúa siendo una de las áreas más activas dentro de la ingeniería de superficies debido a la combinación de excelentes propiedades mecánicas y amplias posibilidades de investigación científica.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Crank, J. (1975). The Mathematics of Diffusion, 2nd ed. Oxford, UK: Oxford University Press.

Davy, H. (1808). “Electro-chemical researches on the decomposition of the earths,” Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 98, pp. 333–370.

Fick, A. (1855). “On liquid diffusion,” The London, Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, vol. 10, pp. 30–39.

Gay-Lussac, J. L. and Thénard, L. J. (1811). Recherches physico-chimiques faites sur la pile, Paris, France.

Genel, K. (2003). “Boriding kinetics and mechanical properties of borided steels,” Materials Science and Engineering A, vol. 347, pp. 311–314, 2003.

Kulka, M. and Makuch, N. (2018). “Microstructure and properties of borided layers,” Archives of Civil and Mechanical Engineering, vol. 18, no. 3, pp. 816–830.

Kulka, M. (2019). Current Trends in Boriding: Techniques. Cham, Switzerland: Springer Nature Switzerland.

Kulka, M. (2021). Laser Surface Modification of Borided Layers. Cham, Switzerland: Springer Nature Switzerland.

Lakhtin, V. I. and Kogan, S. A. (1976). Diffusion Boriding of Steels. Moscow, Russia: Mashinostroenie Publishers.

Massalski, T. B. (1990). Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd ed. Materials Park, OH, USA: ASM International, 1990.

Matuschka, J. (1980). Boronizing. Munich, Germany: Carl Hanser Verlag.

Mittemeijer, E. J. (2010). Fundamentals of Materials Science: The Microstructure–Property Relationship Using Metals as Model Systems. Berlin, Germany: Springer.

Moissan, H. (1895). Le Four Électrique. Paris: G. Steinheil.

Morales-Robles, Á. J., Ortiz-Domínguez, M., Gómez-Vargas, O. A. and Moreno-González, M. L. (2024). “Boronize Coatings Studied with a New Mass Transfer Model,” Materials, vol. 17, no. 21, Art. No. 5309. https://doi.org/10.3390/ma17215309

Morales-Robles, A. J., Ortiz-Domínguez, M., Cardoso-Legorreta, E., & Cruz-Avilés, A. (2025). Análisis bibliométrico: Borurización. Ingenio y Conciencia Boletín Científico de la Escuela Superior Ciudad Sahagún, 12(Especial), 1-13. https://repository.uaeh.edu.mx/revistas/index.php/sahagun/article/view/14955/12776

Morgado-González, I., Ortiz-Dominguez, M. and Keddam, M. (2022). “Characterization of Fe2B layers on ASTM A1011 steel and modelling of boron diffusion,” Materials Testing, vol. 64, no. 1, pp. 55–66, https:// doi.org/10.1515/mt-2021-2007.

Okamoto, H. (2004). “B-Fe (Boron-Iron),” Journal of Phase Equilibria and Diffusion, vol. 25, no. 3, pp. 297–298, 2004.

Ortiz-Domínguez, M., Gómez-Vargas, O. A., Vergara-Vázquez, J. C., Palacios-Grijalva, L. N., Moreno-González, M. L., Cruz-Victoria, T. J. (2026). "Modeling the growth behavior of Fe2B coatings using the inverse Stefan method" Materials Testing. https://doi.org/10.1515/mt-2025-0520

Ortiz-Domínguez, M., Gómez-Vargas, O. A., Keddam, M., Arenas-Flores, A. and García-

Serrano, J. (2017). “Kinetics of boron diffusion and characterization of Fe2B coatings on AISI 9840 steel,” Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces, vol. 53, pp. 534–547, https://doi.org/10.1134/S2070205117030169

Ortiz-Domínguez, M., Morales-Robles, Á. J., Gómez-Vargas, O. A., Moreno-González, G. (2024). “Growth of Boronize Coatings Studied with Mathematical Models of Diffusion,” Metals, vol. 14, Art. no. 670. https://doi.org/10.3390/met14060670