Les scories mélangées au lingot ou autres impuretés non métalliques qui s’y introduisent sont appelées « inclusions non métalliques ». Au niveau de la rupture, elles se présentent sous forme de bandes ou de lamelles noires ; au niveau de la microstructure, elles se caractérisent principalement par des tissus désordonnés noirs, linéaires, massifs et floconneux, présentant une différence de couleur marquée par rapport à la matrice. Les inclusions non métalliques constituent une cause importante de délamination et de nombreux défauts de surface dans les produits transformés en aluminium. Lors des processus de traitement thermique et de chauffage, la présence d’inclusions non métalliques peut favoriser la formation de sous-porosités et de bulles. En termes de propriétés mécaniques, les inclusions non métalliques constituent des points de concentration des contraintes, ce qui réduit la limite de résistance et l’allongement de l’alliage. En particulier, la diminution de l’allongement transversal et des propriétés mécaniques dynamiques (résistance au choc φ, résistance à la fatigue et ténacité à la rupture) est plus marquée. De plus, les inclusions non métalliques réduisent la résistance à la corrosion sous contrainte de l’alliage.
Les inclusions non métalliques (inclusions de scories) peuvent généralement être détectées lors de l'inspection de l'échantillon transversal à faible grossissement du lingot. Pour tous les produits en alliage, le spécimen de lingot ne doit pas comporter plus de deux inclusions de scories, dont la surface unitaire est inférieure à 0,5 mm², faute de quoi il sera rejeté. Les inclusions non métalliques (inclusions de scories) constituent les déchets les plus fréquents dans les lingots d’alliage d’aluminium. Selon les statistiques, en termes de qualité, les lingots mis au rebut en raison d’inclusions de scories représentent entre 10% et 25% du total des déchets.
Les inclusions de scories sont généralement dues à la présence de scories, de fragments de revêtement et d'oxydes de plus grande taille qui pénètrent dans le lingot en même temps que le métal en fusion au cours du processus de coulée.
Comment éviter les inclusions de scories
1) Affiner soigneusement, respecter le temps de repos, puis filtrer à l'aide d'une mousseline de verre dans une plaque d'écoulement ou un entonnoir.
2) Raccourcir le tunnel de lavage Réduire autant que possible la distance, mettre en place de bonnes conditions de transfert, obturer toutes les chutes exposées dans la goulotte, la plaque d'écoulement et l'entonnoir afin d'éviter les fluctuations du niveau du métal en fusion. Il est préférable d'utiliser, dans la mesure du possible, une coulée de même niveau.
3) Cuire soigneusement les outils de transfert, augmenter la température de coulée de manière appropriée, éliminer soigneusement les scories pendant le processus de coulée et entretenir avec soin le bac du four et les autres outils après la coulée.
4) Utilisez une charge propre.