The effect of the process parameters on the solidification of thin metallic layers

Effet des paramètres expérimentaux sur la solidification des couches minces métalliques

¹ Politecnico di Milano – Dip. Chimica, Materiali e Ing. Chimica “Giulio Natta”, 20133 Milano, Italy
² Politecnico di Milano – Dip. Meccanica, 20133 Milano, Italy

Received: 15 January 2010
Accepted: 26 February 2010

Abstract

The effect of superheating and substrate morphology on heat exchange at the melt-solid interface was studied. An experimental device was set up to yield a unidirectional heat flow from the Sn-Pb bath to the lubricated steel substrate and the heat transfer resistance was evaluated from the thickness of the solidified material at a fixed time. A higher solidification efficiency was obtained with moderate superheating, and also with a proper choice of surface topography and lubricant.

Résumé

L’effet de la surchauffe et de la morphologie du substrat sur l’échange de chaleur à l’interface solide-liquide a été étudié. Un dispositif expérimental a été mis au point pour produire un flux de chaleur unidirectionnel entre un bain liquide Sn-Pb et un substrat d’acier lubrifié ; la résistance au transfert de chaleur a été évaluée à partir de l’épaisseur du matériau solidifié après un temps donné. Une meilleure efficacité de la solidification a été obtenue avec une surchauffe modérée et un choix approprié de la topographie de surface ainsi que du lubrifiant.