En el presente trabajo de investigación, se estudiaron y aplicaron endurecimientos superficiales (nitruración en baño de sales, borurización de empaquetamiento en polvo y TiN por deposición física de vapor) a una hoja de sierra circular manufacturada de un acero micro-aleado de alta-resistencia mecánica y baja-aleación (HSLA por sus siglas en inglés) sin puntas de metal duro. Los tratamientos termoquímicos implementados de nitruración y borurización en la sierra circular muestran un desempeño satisfactorio para disminuir el desgaste en el cuerpo y filo de los dientes de la sierra. Por otra parte, el tratamiento multicomponencial nitruración-borurización-TiN presenta un desgaste nulo en el filo del diente. Además, las pruebas muestran que no se ha publicado ningún trabajo sobre la aplicación de recubrimientos duros multicomponenciales a las hojas de sierra circular sin insertos de metal duro. Con el fin de determinar la resistencia de la sierra circular con endurecimientos superficiales, se realizó el análisis de elementos finitos con recubrimientos duros multicomponenciales (nitroborurado-TiN) el cual siguen siendo un área de investigación nueva. En esta investigación también se cuantificó el rendimiento de corte de la sierra circular y se cualificaron los recubrimientos duros multicomponenciales, tanto sin y con recubrimiento, mediante mediciones rigurosas. Se comprobaron experimentalmente las propiedades del endurecimiento superficial multicomponenciales propuestos tales como: dureza superficial, resistencia, ductilidad, tenacidad, fluencia del material, módulos de rigidez, también la adherencia, y el desgaste (pin-on-disk) en la microestructura de la superficie endurecida del acero ASTM A1011. Finalmente, se evaluó la cinética de crecimiento de la capa borurada Fe2B utilizando temperaturas de 1123, 1173, 1223, y 1273 K con tiempos de exposición de 2, 4, 6, y 8 h, por cada temperatura. Y se implementó una ecuación de balance de masa en la interface de crecimiento Fe2B/substrato, a través de la primera ley de Fick para determinar el parámetro de crecimiento normalizado ϵ de las interfaces de crecimiento Fe2B/substrato y obtener el coeficiente de difusión del boro de la fase Fe2B, como función de las temperaturas de tratamiento.