Formation particulière des inclusions d'alumine
Soudage aluminothermique des rails de chemins de fer

Dans un bain d'acier oxydant comme une poche d'aciérie calmée à l'aluminium, les inclusions formées sont des inclusions d'alumine pure, sous forme alpha, de structure dendritique basaltique, et que l'on retrouve dans les rails, fragmentées en particules nombreuses de 80 à 100 μm.

Dans un bain d'acier réducteur comme en aluminothermie, les inclusions formées sont d'une structure différente (figures 5 et 6) ; elles ne sont pas constituées d'alumine pure de structure basaltique, mais de particules d'une structure dont la genèse est décrite ci-après.

En phase 1 (figure 5), des particules d'aluminium encore solides entourent un grain d'oxyde de fer ; la température augmentant, l'aluminium passe à l'état liquide et s'étale sur toute la surface du grain d'oxyde (phase 2). Puis, la température continuant à augmenter, le grain de FeO passe à l'état liquide (phase 3), l'aluminium qui l'entourait s'étant transformé en Al₂O₃ , corindon solide à cette température (le point de fusion du corindon est de plus de 2 000 ^oC). Le processus continue et, enfin en phase 4, on obtient l'inclusion finale, dite hercynite, constituée d'une enveloppe d'alumine et de FeO liquide renfermant une cavité interne contenant du fer liquide et du FeO liquide non réduit ([M 7 750] et .

Après solidification, on obtient des globules d'hercynite de diamètre de l'ordre de 1 000 μm (figure ...