Boretação - Revestimento contra desgaste

A superfície tem sido frequentemente a posição chave para determinação da vida útil de componentes funcionais e peças mecânicas. É a área mais exposta aos ataques do ambiente principalmente pela corrosão e o desgaste que causam enormes prejuízos a cada ano, o que explica os grandes esforços para protegê-la contra estes ataques.

O desenvolvimento de materiais resistentes ao desgaste foi a conseqüência lógica para combater o desgaste. Apesar dos sucessos alcançados, estes materiais estão chegando aos seus limites, quer por razões econômicas quer por fatores técnicos. Já que o desgaste ocorre na superfície dos componentes se tornou óbvio a sua modificação para obter a resistência ao desgaste, e a forma de alcançá-la é através da produção de revestimentos extremamente duros e resistentes.

Processos como carbonetação, nitretação e revestimento TiN são largamente conhecidos e difundidos. Entretanto, recentes trabalhos tem
demonstrado que a boretação é o processo que recentemente mais tem se destacado na metalurgia no combate ao desgaste extremo.
Apesar de já se saber desde o inicio do século 20 que a difusão de átomos na superfície de aços produziria boretos de ferro extremamente
duros e resistentes ao desgaste, apenas na década de 70 foi desenvolvido o processo de boretação por EKabor® como o tratamento
tecnicamente eficaz.

Boretação é um processo termoquímico de tratamento de superfícies onde ocorre a difusão de átomos de boro para dentro da superfície
formando um complexo de boretos (Fe2B ). O boro preenche os espaços no substrato criando uma totalmente nova liga de boro e ferro. Por
se tratar de um verdadeiro processo de difusão não há interferência mecânica entre a liga e o substrato.

Abrasão e aderência são tipicamente as principais formas de desgaste e são umas das características de praticamente todos os tipos de
estresses mecânicos. Aços boretados são extremamente resistentes à abrasão por conta de sua extremamente dura superfície.

Dependendo da aplicação, a espessura da camada de boreto varia de 20 a 300μm e resulta no aumento da vida útil em múltiplas vezes.
Aplicações que necessitam de resistência à abrasão incluem sistemas de transporte pneumático, unidades plastificantes nos processos de polímeros, partes para moinhos, bombas e válvulas, matrizes para vidro e partes para máquinas têxteis.

Além da alta resistência à abrasão, a camada de boreto exibe a importante propriedade de ter muito pouca tendência à solda fria. Os
métodos de análise Almen-Wieland e Reichert mostram que camadas boretadas não apresentam praticamente nenhuma tendência à solda fria. Isto é extremamente importante para reduzir o desgaste por aderência, e explica porque são preferencialmente e com sucesso utilizadas ferramentas boretadas na formação a frio de metais como alumínio e cobre.

A união da resistência ao desgaste, o baixo coeficiente de fricção e baixa necessidade de lubrificação transformaram a boretação no processo escolhido para engrenagens automobilísticas e extrusores de plásticos contendo fibras minerais e vítreas, aplicações onde os componentes boretados tem vida útil superior em escalas algorítmicas se comparadas com as tratadas por nitretação.

Outras aplicações que valem ser mencionadas, são componentes em aço carbono que necessitem resistência geral ao desgaste e as aplicações em forja a quente. Adicionalmente tem sido igualmente aplicado com enorme sucesso em aplicações de alta temperatura onde ocorre desgaste, incluindo tubos de queimadores e componentes equivalentes.

Os agentes boretantes estão disponíveis na forma de pós ou pastas, em granulometrias que variam de <150μm até grãos >2000μm e sua
escolha vai em função do substrato metálico que receberá a boretação, aplicação da peça a ser boretada e o acabamento final que se deseja.