Hliník (Al), so strieborno-bielym vzhľadom a plošne centrovanou kubickou štruktúrou, má mriežkovú konštantu 404959,6 nanometrov, relatívnu atómovú hmotnosť 26,8, teplotu topenia 658 stupňov a teplotu varu 2000 stupňov. Hliník nie je prirodzene prítomný v komerčnom zinku; skôr sa zámerne pridáva počas procesov žiarového zinkovania. Účelom pridávania hliníka je zvýšiť lesk zinkového povlaku na oceľových rúrach, zlepšiť ich pružnosť, zmeniť štruktúru vrstvy zliatiny železo-zinok a pôsobiť proti účinkom železa v roztavenom zinku. Tieto sú podrobne uvedené nižšie:
(1) Hliník zvyšuje lesk a flexibilitu pozinkovaných oceľových rúr
Teoreticky na dosiahnutie týchto cieľov postačuje obsah hliníka iba {{0}}.02 % v roztavenom zinku. Avšak kvôli náchylnosti hliníka k oxidácii na povrchu roztaveného zinku je empirický prídavok hliníka okolo 0,2 % nevyhnutný na udržanie 0,02 % obsahu hliníka v roztavenom zinku. Hliník má vysokú afinitu ku kyslíku, pričom vytvára vrstvu oxidu hlinitého, ktorá účinne zabraňuje difúzii kyslíka a chráni roztavený zinok a roztavený zinok pred oxidáciou. Podobne sú pred oxidáciou chránené aj iné kovové prvky v roztavenom zinku. Oxidovaný zinok, olovo a kadmium sú žlté a bez hliníka by galvanizovaná vrstva výrazne obsahovala žlté zložky nepriaznivo ovplyvňujúce jej lesk. Preto sa pri žiarovom zinkovaní pridáva určité množstvo hliníka, aby sa získala hladká galvanizovaná vrstva. Okrem toho, keď roztavený zinok obsahuje 0,2 % hliníka, získa sa najlepší vzor a pružnosť galvanizovanej vrstvy je obzvlášť dobrá.
Americká spoločnosť pre testovanie a materiály však odporúča nepoužívať hliník ako zjasňovaciu kovovú prísadu, a ak sa používa, malo by byť obmedzené na menej ako 0,01 %.
(2) Zmena štruktúry galvanizovanej vrstvy
Teoreticky na zmenu štruktúry galvanizovanej vrstvy postačuje obsah hliníka {{0}},2 až 0,3 % v roztavenom zinku. Pri praktickej výrobe však hliník ľahko reaguje s kyslíkom v roztavenom zinku a spotrebúva sa, takže na udržanie obsahu hliníka 0,2 až 0,3 % je potrebný prídavok hliníka približne 1,5 % až 3,5 %. Aby sme ilustrovali vplyv obsahu hliníka na štruktúru pozinkovanej vrstvy, pozrime sa na zmeny v štruktúre pozinkovanej vrstvy, keď sa obsah hliníka zvyšuje:
Zvýšenie obsahu hliníka na 0,05 % v roztavenom zinku zvyšuje povrchový lesk galvanizovanej vrstvy, ale neovplyvňuje jej štruktúru. Preto je galvanizovaná štruktúra rovnaká ako štruktúra získaná z čistého roztaveného zinku, pozostávajúca z adhéznej vrstvy (fáza a), medzivrstvy (fáza ), mierne popraskanej vrstvy (fáza δ₁), plávajúcej vrstvy (fáza S), a vrstva čistého zinku (fáza η). Rozdiel od galvanizovanej vrstvy pokovovanej z čistého roztaveného zinku je v kryštalickom tvare fáz.
Keď je obsah hliníka v roztavenom zinku 0,1 %, kryštály plávajúcej vrstvy (fáza S) existujú vo veľkých blokoch a už nie sú usporiadané v súvislej vrstve, ale ako oddelené inklúzie.
Keď je obsah hliníka v roztavenom zinku 0,15 %, distribúcia plávajúcej vrstvy (fáza S) tiež nie je spojitá, ale pozostáva z väčších, vzájomne oddelených kryštalických zhlukov, pričom iba vrstva (fáza δ₁) vykazuje mierne hustejšiu štruktúru.
Keď je obsah hliníka v roztavenom zinku 0,24 %, účinok inhibície leptania (legovania) je silný. Ak sa galvanizácia vykonáva pri teplote 440 stupňov počas 1 hodiny v tomto roztavenom zinku a potom sa kontroluje, nezistí sa žiadna reakcia. Preto na pozinkovanej vzorke existuje iba vrstva čistého zinku. Je to preto, že reakcia medzi hliníkom a oceľou vytvára tenký film FeAl3 (alebo Fe2Al5 podľa niektorých zdrojov), ktorý bráni difúzii iónov železa smerom k zinku.
Z vyššie uvedeného vyplýva, že množstvo hliníka je dôležitým faktorom pri zmene štruktúry pozinkovanej vrstvy. Keď je obsah hliníka pevný, zmeny v štruktúre zinkovej vrstvy ovplyvňujú aj procesné parametre, ako je čas galvanizácie, tekutosť (ako je znázornené na obrázku 3-5) a teplota galvanizácie. Preto pri výrobe žiarového zinkovania je vzťah medzi týmito tromi faktormi špecifikovaný špecifikáciami procesu a iba za prísne kontrolovaných prevádzkových podmienok je možné získať požadovanú galvanizovanú vrstvu.
(3) Pôsobenie proti účinkom železa v roztavenom zinku
Hliník reaguje so železom v roztavenom zinku za vzniku troch zlúčenín: FeAl, FeAl₂ a FeAl3, čím sa znižuje jeho vplyv na galvanizovanú vrstvu.
