On considère généralement qu'une faible quantité de métaux alcalins dans l'aluminium peut avoir un impact plus important sur les alliages sans silicium et à forte teneur en magnésium. Le sodium (Na) et le calcium (Ca) provoquent des fissures de formage à chaud, tandis que le calcium (Ca) et le lithium (Li) affectent les performances de soudage de l'aluminium. À l'heure actuelle, le phénomène que nous connaissons le mieux est ce qu'on appelle la fragilisation par le sodium, car le sodium est pratiquement insoluble dans l'aluminium, avec une solubilité maximale dans la phase solide de 0,00251 TP3T et un point de fusion bas de 97,80 °C.
Lorsque le sodium est présent dans l'alliage, il est adsorbé à la surface ou à l'interface des dendrites pendant la solidification. Au cours du traitement thermique, le sodium présent aux joints de grains forme une couche d'adsorption liquide, provoquant des fissures fragiles. En présence de silicium, un composé NaAlSi se forme, sans qu'il y ait de silicium libre, et aucune fragilité due au sodium n'apparaît. Cependant, si le silicium et le magnésium coexistent, le magnésium prive le silicium de son atome et libère du sodium libre, ce qui entraîne une fragilité due au sodium. La formule de la réaction par laquelle le magnésium prive le silicium de son atome est la suivante :
NaAlSi + 2Mg → Mg₂Si + Na + Al
La réaction ci-dessus se produit lorsque la teneur en magnésium dépasse 2%. Les métaux alcalins présents dans l'aluminium primaire sont les trois éléments suivants : Na, Li et Ca. Le Na provient principalement de l'électrolyte de l'aluminium, le Li provient du sel de fluorure de lithium ajouté par les usines d'aluminium électrolytique pour améliorer le rendement du courant, et le Ca provient de l'alumine elle-même utilisée pour l'électrolyse. Des études ont montré que la teneur en Na et en Li est plus élevée dans l'électrolyte d'origine, tandis que la teneur en Ca est plus élevée dans l'aluminium refondu ou recyclé.
Compte tenu de la nécessité d'un développement durable, l'utilisation croissante de aluminium recyclé, ainsi que la réduction de la consommation d'énergie et des coûts de production dans les usines d'aluminium électrolytique, ont rendu de plus en plus pressant le problème de la présence de métaux alcalins dans les matières premières de l'aluminium. La demande en alliages des séries 5 et 7 est en hausse. À l’heure actuelle, l’élimination des métaux alcalins Na, Li et Ca de l’aluminium fondu est devenue l’un des trois principaux enjeux du processus de purification de l’aluminium fondu, au même titre que la scoriification et l’élimination de l’hydrogène. AdTech propose flux de raffinage pour l'élimination des métaux alcalins.