Żużel cynkowy jest przede wszystkim produktem reakcji cynku z żelazem. Jego głównym składem jest faza ζ warstwy stopu żelazo-cynk powstała po połączeniu cynku i żelaza. Dlatego zawartość żelaza w żużlu cynkowym wynosi na ogół około 3-6%, a zawartość cynku około 94-97%. W niektórych procesach cynkowania ogniowego dodawany jest ołów w celu ochrony dna naczynia do cynkowania. W takich przypadkach żużel cynkowy zawiera 1,5-2% ołowiu. Czasami dodaje się również aluminium w celu poprawy wykończenia powierzchni i właściwości strukturalnych warstwy ocynkowanej, co powoduje pewną zawartość aluminium w żużlu cynkowym.
Żelazo w żużlu cynkowym pochodzi głównie z soli żelaza przylegających do powierzchni rur stalowych podczas obróbki wstępnej, samych rur stalowych oraz tworzenia się warstwy stopu żelaza i cynku po rozpuszczeniu tydzi cynkowej i sprzętu cynkowniczego przez ciecz cynkową i wzajemna dyfuzja atomów żelaza i cynku. Krystaliczna warstwa fazy ζ (warstwa dryfująca) oddziela się od podłoża stalowego i gromadzi się na dnie wanny cynkowniczej, tworząc stopniowo warstwę żużla cynkowego.
Reakcje podczas tworzenia żużla cynkowego to:
Reakcje wywołane solami żelaza:
FeCl₂ {0}Zn → ZnCl₂ FeZn
FeCl₂ {0}Zn → ZnCl₂ FeZn₁₃
Reakcje wywołane przez stal:
Fe₃C + 21Zn → 3FeZn₁₃ C
(Uwaga: Druga reakcja Fe₃C + 39Zn → 3FeZn₁₃ + C podana w tekście oryginalnym wydaje się być błędem lub przeróbką, gdyż daje takie same produkty jak pierwsza reakcja z Fe₃C i większą ilością Zn, co jest chemicznie nieprawdopodobne, dlatego zostało tutaj pominięte.)
Właściwości żużla cynkowego:
Temperatura topnienia żużla cynkowego jest wyższa niż czystego cynku.
Gęstość żużla cynkowego jest większa niż czystego cynku. Według pomiarów Schulmanna gęstości żużla cynkowego o zawartości żelaza 6,2%, 7,0%, 9,0% i 22% wynoszą 7,15, 7,24, 7,24 i 7,36 kg/ dm3, odpowiednio.
Krystaliczny kształt żużla cynkowego należy do symetrycznego układu jednoskośnego i sześciokątnego, o unikalnych cechach kątowych.
Kolor żużla cynkowego jest szaro-biały ze srebrzystym odcieniem.
Żużel cynkowy zawiera zanieczyszczenia takie jak ołów, glin, antymon, kadm, miedź oraz nierozpuszczalne związki kwasów.
Zawartość cynku w żużlu cynkowym wynosi około 94-97%.
Zawartość żelaza w żużlu cynkowym wynosi około 3-6%.
Żużel cynkowy jest kruchy w porównaniu do czystego cynku i brakuje mu elastyczności.
Zasadniczo żużel cynkowy jest stopem utworzonym przez warstwę dryfującą w fazie ζ, warstwę δ₁栅状 i inne zanieczyszczenia rozproszone w cynku.
