Aluminium (Al), które wydaje się srebrzystobiałe, należy do struktury sześciennej skupionej na ścianie, o stałej sieci wynoszącej 404959,6 nanometra, względnej masie atomowej 26,8, temperaturze topnienia 658 stopni i temperaturze wrzenia 2000 stopni. Aluminium nie występuje naturalnie w dostępnym na rynku cynku. Jednakże aluminium jest celowo dodawane do stopionego cynku podczas cynkowania ogniowego. Celem jest zwiększenie połysku powłoki cynkowej na rurach stalowych, poprawa jej elastyczności, zmiana struktury warstwy stopu żelazo-cynk i przeciwdziałanie wpływowi żelaza w stopionym cynku. Szczegółowy podział przedstawia się następująco:
(1) Aluminium zwiększa połysk i elastyczność rur stalowych ocynkowanych.
Teoretycznie, aby to osiągnąć, wystarczy tylko {{0}}.02% aluminium w stopionym cynku. Jednakże, ponieważ aluminium łatwo utlenia się na powierzchni stopionego cynku, z doświadczenia wynika, że należy dodać około 0,2% glinu, aby utrzymać zawartość glinu w stopionym cynku na poziomie 0,02%. Ze względu na duże powinowactwo aluminium do tlenu, które tworzy warstwę tlenku glinu, warstwa ta skutecznie zapobiega dyfuzji tlenu, chroniąc leżący pod nią stopiony cynk i stopiony cynk przed utlenianiem. Podobnie inne pierwiastki metaliczne w stopionym cynku są również chronione przed utlenianiem. Jak wiemy, tlenek cynku powstający po utlenieniu stopionego cynku ma barwę żółtą, podobnie jak tlenki ołowiu i kadmu również są żółte. Bez efektu aluminium powierzchnia warstwy ocynkowanej zostałaby w znacznym stopniu zmatowiona żółtymi składnikami, znacząco wpływającymi na jej połysk. Dlatego podczas cynkowania ogniowego dodaje się pewną ilość aluminium, aby uzyskać jasną warstwę cynku. Tymczasem, gdy stopiony cynk zawiera 0,2% aluminium, można uzyskać najlepszy wzór, a elastyczność warstwy ocynkowanej jest szczególnie dobra.
Jednakże Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów nie zaleca stosowania aluminium jako rozjaśniającego dodatku metalicznego, a jeśli jest stosowany, powinien być ograniczony do poziomu poniżej 0,01%.
(2) Modyfikacja struktury warstwy ocynkowanej
Teoretycznie, aby osiągnąć cel polegający na modyfikacji struktury warstwy ocynkowanej, wystarczająca jest zawartość glinu w stopionym cynku wynosząca od {{0}},2 do 0,3%. Jednakże w rzeczywistej produkcji aluminium zawarte w stopionym cynku łatwo reaguje z tlenem i ulega zużyciu. Dlatego też, aby utrzymać zawartość glinu na poziomie 0,2 do 0,3% w stopionym cynku, należy dodać około 1,5% do 3,5% glinu. Aby zilustrować wpływ zawartości aluminium na modyfikację struktury warstwy ocynkowanej, zaobserwujmy zmiany w strukturze warstwy ocynkowanej w miarę stopniowego wzrostu zawartości aluminium od niskiej do wysokiej:
Zwiększenie zawartości aluminium w stopionym cynku do 0,05% ma na celu zwiększenie połysku powierzchni warstwy ocynkowanej, ale nie wpływa na jej strukturę. Zatem struktura ocynkowana jest taka sama jak struktura platerowana czystym stopionym cynkiem, składa się z warstwy adhezyjnej (faza a), warstwy pośredniej (faza ), warstwy lekko spękanej (faza δ₁), warstwy dryfującej (faza S), oraz warstwę czystego cynku (faza η). Różnica w porównaniu z warstwą galwanizowaną pokrytą czystym stopionym cynkiem polega na krystalicznych kształtach faz.
Gdy zawartość glinu w stopionym cynku wynosi 0,1%, kryształy warstwy dryfującej (faza δ₁) występują w dużych blokach i nie są już ułożone w ciągłą warstwę, ale jako oddzielone wtrącenia.
Gdy zawartość glinu w roztopionym cynku wynosi 0,15%, rozkład warstwy dryfującej (faza δ₁) również nie jest ciągły, ale składa się z większych, wzajemnie oddzielonych skupisk krystalicznych, z których tylko warstwa (faza δ₁) wykazując nieco gęstszą strukturę.
Gdy zawartość aluminium w stopionym cynku wynosi 0,24%, działanie hamujące trawienie (tworzenie stopu) jest silne. Jeśli cynkowanie zanurzeniowe utrzymuje się w temperaturze 440 stopni przez 1 godzinę w tym stopionym cynku, a następnie sprawdza, nie stwierdza się żadnej reakcji. Dlatego na ocynkowanej warstwie próbki istnieje tylko warstwa czystego cynku. Dzieje się tak, ponieważ w wyniku reakcji aluminium z rurą stalową powstaje cienka warstwa związków FeAl₃ (lub według niektórych źródeł Fe₂Al₅), utrudniająca dyfuzję jonów żelaza w kierunku cynku.
Z powyższego widać, że ilość aluminium jest istotnym czynnikiem wpływającym na zmianę struktury warstwy ocynkowanej. Gdy zawartość aluminium jest stała, parametry procesu, takie jak czas zanurzenia, płynność (jak pokazano na rysunku 3-5) i temperatura zanurzenia również wpływają na zmianę struktury warstwy cynku. Dlatego w produkcji cynkowania ogniowego zależność między tymi trzema czynnikami jest określona w specyfikacji procesu i tylko w ściśle określonych warunkach pracy można uzyskać pożądaną warstwę cynku.
(3) Przeciwdziałanie wpływowi żelaza w stopionym cynku
Aluminium reaguje z żelazem zawartym w stopionym cynku, tworząc trzy związki: FeAl, FeAl₂ i FeAl₃, zmniejszając w ten sposób jego wpływ na warstwę ocynkowaną.
