Aluminij (Al), koji se doima srebrnobijelim, pripada kubičnoj strukturi usmjerenoj na lice s konstantom rešetke od 404959,6 nanometara, relativnom atomskom masom od 26,8, talištem od 658 stupnjeva i vrelištem od 2000 stupnjeva. Aluminij se prirodno ne pojavljuje u komercijalnom cinku. Međutim, aluminij se namjerno dodaje rastaljenom cinku tijekom vrućeg cinčanja. Svrhe su poboljšati sjaj cinčane prevlake na čeličnim cijevima, poboljšati njihovu fleksibilnost, promijeniti strukturu sloja legure željeza i cinka i spriječiti utjecaj željeza u rastaljenom cinku. Detaljna raščlamba je sljedeća:
(1) Aluminij povećava sjaj i fleksibilnost pocinčanih čeličnih cijevi.
Teoretski, da bi se to postiglo, dovoljno je samo {{0}}.02% aluminija u rastaljenom cinku. Međutim, budući da se aluminij lako oksidira na površini rastaljenog cinka, temeljeno na iskustvu, mora se dodati približno 0.2% aluminija da bi se održao sadržaj aluminija od 0,02% u rastaljenom cinku. Zbog visokog afiniteta između aluminija i kisika, koji tvori sloj glinice, ovaj sloj učinkovito sprječava difuziju kisika, štiteći ispod rastaljeni cink i rastaljeni cink od oksidacije. Slično tome, drugi metalni elementi u rastaljenom cinku također su zaštićeni od oksidacije. Kao što znamo, cinkov oksid nastao oksidacijom rastaljenog cinka je žut, a žuti su i oksidi olova i kadmija. Bez učinka aluminija, površina pocinčanog sloja bila bi znatno potamnjena žutim komponentama, što bi uvelike utjecalo na njen sjaj. Stoga se tijekom vrućeg pocinčavanja dodaje određena količina aluminija kako bi se dobio svijetli pocinčani sloj. U međuvremenu, kada rastaljeni cink sadrži 0,2% aluminija, može se dobiti najbolji uzorak, a fleksibilnost pocinčanog sloja je posebno dobra.
Međutim, Američko društvo za ispitivanje i materijale preporučuje da se aluminij ne koristi kao metalni dodatak za posvjetljivanje, a ako se koristi, treba ga ograničiti na ispod 0,01%.
(2) Promjena strukture pocinčanog sloja
Teoretski, za postizanje svrhe modificiranja strukture pocinčanog sloja dovoljan je sadržaj aluminija od {{0}}.2 do 0.3% u rastaljenom cinku. Međutim, u stvarnoj proizvodnji, aluminij u rastaljenom cinku lako reagira s kisikom i troši se. Stoga, da bi se održao sadržaj aluminija od 0.2 do 0,3% u rastaljenom cinku, mora se dodati približno 1,5% do 3,5% aluminija. Kako bismo ilustrirali učinak sadržaja aluminija na modificiranje strukture pocinčanog sloja, promatrajmo promjene u strukturi pocinčanog sloja kako se sadržaj aluminija postupno povećava od niskog do visokog:
Povećanje sadržaja aluminija na 0.05% u rastaljenom cinku ima za cilj povećati površinski sjaj pocinčanog sloja, ali ne utječe na njegovu strukturu. Prema tome, pocinčana struktura je ista kao i ona prevučena od čistog rastaljenog cinka, sastoji se od adhezijskog sloja (faza a), međusloja (faza), blago napuknutog sloja (faza δ₁), lebdećeg sloja (faza S), i sloj čistog cinka (faza η). Razlika od pocinčanog sloja prekrivenog čistim rastaljenim cinkom je u kristalnim oblicima faza.
Kada je sadržaj aluminija u rastaljenom cinku 0.1%, kristali lebdećeg sloja (faza δ₁) postoje u velikim blokovima i više nisu raspoređeni u kontinuiranom sloju već kao odvojene inkluzije.
Kada je sadržaj aluminija u rastaljenom cinku 0.15%, raspodjela lebdećeg sloja (faza δ₁) također nije kontinuirana već se sastoji od većih, međusobno odvojenih kristalnih nakupina, pri čemu samo sloj (faza δ₁) pokazujući nešto gušću strukturu.
Kada je sadržaj aluminija u rastaljenom cinku 0.24%, učinak inhibicije jetkanja (legiranja) je jak. Ako se pocinčavanje uranjanjem održava na temperaturi od 440 stupnjeva 1 sat u ovom rastaljenom cinku i zatim se pregleda, nije utvrđeno da je došlo do reakcije. Stoga na pocinčanom sloju uzorka postoji samo sloj čistog cinka. To je zato što reakcija između aluminija i čelične cijevi stvara tanki film spojeva FeAl₃ (ili Fe₂Al₅ prema nekim izvorima), koji ometaju difuziju iona željeza prema cinku.
Iz navedenog je vidljivo da je količina aluminija bitan faktor u promjeni strukture pocinčanog sloja. Kada je sadržaj aluminija fiksan, procesni parametri kao što su vrijeme uranjanja, fluidnost (kao što je prikazano na slici 3-5) i temperatura uranjanja također utječu na promjenu strukture sloja cinka. Stoga je u proizvodnji vrućeg pocinčavanja odnos između ova tri čimbenika određen procesnom specifikacijom i samo u strogo propisanim radnim uvjetima može se dobiti željeni pocinčani sloj.
(3) Suprotstavljanje utjecaju željeza u rastaljenom cinku
Aluminij reagira sa željezom u rastaljenom cinku stvarajući tri spoja: FeAl, FeAl₂ i FeAl3, čime se smanjuje njegov utjecaj na pocinčani sloj.
