Алуминият (Al), със сребристо-бял външен вид и лицево-центрирана кубична структура, има константа на решетката от 404959,6 нанометра, относителна атомна маса от 26,8, точка на топене от 658 градуса и точка на кипене от 2000 градуса. Алуминият не присъства естествено в търговския цинк; по-скоро се добавя умишлено по време на процеси на горещо поцинковане. Целта на добавянето на алуминий е да подобри блясъка на цинковото покритие върху стоманени тръби, да подобри тяхната гъвкавост, да промени структурата на слоя желязо-цинкова сплав и да противодейства на ефектите на желязото в стопения цинк. Те са описани подробно по-долу:
(1) Алуминият подобрява блясъка и гъвкавостта на галванизираните стоманени тръби
Теоретично, за постигане на тези цели е достатъчно съдържание на алуминий от само {{0}}.02% в стопения цинк. Въпреки това, поради податливостта на алуминия към окисление на повърхността на стопения цинк, е необходимо емпирично добавяне на алуминий от около 0.2%, за да се поддържа съдържание на алуминий от 0,02% в стопения цинк. Алуминият има висок афинитет към кислорода, образувайки слой от двуалуминиев оксид, който ефективно предотвратява дифузията на кислород, предпазвайки долния стопен цинк и стопения цинк от окисление. По същия начин други метални елементи в стопения цинк също са защитени от окисление. Оксидираният цинк, оловото и кадмият са жълти, а без алуминий поцинкованият слой би съдържал значително жълти компоненти, които биха повлияли неблагоприятно на неговия гланц. Поради това по време на горещо поцинковане се добавя известно количество алуминий, за да се получи светъл поцинкован слой. Освен това, когато разтопеният цинк съдържа 0,2% алуминий, се получава най-добрият модел и гъвкавостта на галванизирания слой е особено добра.
Американското дружество за тестване и материали обаче препоръчва да не се използва алуминий като избелваща метална добавка и ако се използва, трябва да бъде ограничен до под 0.01%.
(2) Промяна на структурата на галванизирания слой
Теоретично, за да се промени структурата на галванизирания слой, е достатъчно съдържание на алуминий от {{0}}.2 до 0.3% в разтопения цинк. При практическото производство обаче алуминият лесно реагира с кислорода в стопения цинк и се изразходва, така че е необходимо добавяне на алуминий от около 1,5% до 3,5%, за да се поддържа съдържание на алуминий от 0.2 до 0,3%. За да илюстрираме ефекта от съдържанието на алуминий върху структурата на галванизирания слой, нека разгледаме промените в структурата на галванизирания слой с увеличаване на съдържанието на алуминий:
Увеличаването на съдържанието на алуминий до 0.05% в разтопения цинк подобрява повърхностния блясък на галванизирания слой, но не засяга неговата структура. Следователно поцинкованата структура е същата като тази, получена от чист разтопен цинк, състояща се от адхезивен слой (фаза a), междинен слой (фаза), леко напукан слой (фаза δ₁), плаващ слой (фаза S), и чист цинков слой (фаза η). Разликата от галванизирания слой, покрит от чист разтопен цинк, е в кристалната форма на фазите.
Когато съдържанието на алуминий в стопения цинк е 0.1%, кристалите на плаващия слой (фаза S) съществуват в големи блокове и вече не са подредени в непрекъснат слой, а като отделни включвания.
Когато съдържанието на алуминий в стопения цинк е 0.15%, разпределението на плаващия слой (фаза S) също не е непрекъснато, а се състои от по-големи, взаимно разделени кристални клъстери, като само слоят (фаза δ₁) показващи малко по-плътна структура.
Когато съдържанието на алуминий в стопения цинк е 0.24%, ефектът на инхибиране на ецването (легирането) е силен. Ако поцинковането се извърши при температура от 440 градуса за 1 час в този разтопен цинк и след това се провери, не се открива реакция. Следователно върху поцинкованата проба съществува само слой от чист цинк. Това е така, защото реакцията между алуминий и стомана произвежда тънък филм от FeAl₃ (или Fe₂Al₅ според някои източници), който възпрепятства дифузията на железни йони към цинка.
От горното количеството алуминий е важен фактор за промяна на структурата на галванизирания слой. Когато съдържанието на алуминий е фиксирано, параметри на процеса като време за поцинковане, течливост (както е показано на фигура 3-5) и температура на поцинковане също влияят върху промяната в структурата на цинковия слой. Следователно при производството на горещо поцинковане връзката между тези три фактора се определя от спецификациите на процеса и само при строго контролирани работни условия може да се получи желаният поцинкован слой.
(3) Противодействие на ефектите на желязото в разтопения цинк
Алуминият реагира с желязото в стопения цинк, за да образува три съединения: FeAl, FeAl₂ и FeAl3, като по този начин намалява въздействието си върху галванизирания слой.
