Resumen

Una herramienta indispensable para elegir los parámetros de proceso adecuados para obtener una capa de boruro de un espesor adecuado es la modelización de la cinética de boruración. En este trabajo se utilizaron dos enfoques matemáticos para determinar el valor de la energía de activación en las capas de Fe2B sobre el acero ASTM A36 durante la boruración con polvo de hierro en el rango de temperatura de 1123-1273 K para tiempos de tratamiento entre 2 y 8 h. El primer enfoque se basó en la ecuación de balance de masas en la interfase (Fe2B/sustrato) y la solución de la segunda ley de Fick en estado estacionario (sin dependencia del tiempo). El segundo enfoque se basó en los mismos principios matemáticos que el primero para el análisis unidimensional en condiciones no estacionarias. Para los cálculos se utilizaron las mediciones del espesor (Fe2B), para diferentes temperaturas de borrificación. Como resultado, la energía de activación del boro para el acero ASTM A36 se estimó en 161 kJ-mol-1. Este valor de energía se comparó entre ambos modelos y con otros datos de la literatura. Las capas de Fe2B crecidas en el acero ASTM A36 se caracterizaron mediante el uso de las siguientes técnicas experimentales: Difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM) y Espectroscopía de rayos X de dispersión de energía (EDS). Finalmente, el valor experimental del espesor de la capa de Fe2B obtenido a 1123 K con un tiempo de exposición de 2,5 h se comparó con los espesores predichos mediante el uso de estos dos enfoques. Se obtuvo una buena concordancia entre los datos experimentales y los resultados simulados.

• Materias:Análisis de suelos Hormigón Asfalto Drenaje Acero
• Subjects:Soil testing Concrete Asphalt Drainage Steel
• Palabras claves:acero astm a36, capa fe2b, primera aproximación, soluciones de fick, valor de la energía, parámetros de proceso adecuados, microscopía electrónica de barrido, valor de activación, ecuación de balance de masas, valor de fe2b
• Keywords:astm a36 steel, fe2b layer, first approach, solutions of fick, value of energy, suitable process parameters, scanning electron microscopy, value of activation, mass balance equation, value of fe2b