Hliník (Al), ktorý sa javí ako striebristo biely, patrí do plošne centrovanej kubickej štruktúry s mriežkovou konštantou 404959,6 nanometrov, relatívnou atómovou hmotnosťou 26,8, bodom topenia 658 stupňov a bodom varu 2000 stupňov. Hliník sa v komerčnom zinku prirodzene nevyskytuje. Pri žiarovom zinkovaní sa však do roztaveného zinku zámerne pridáva hliník. Účelom je zvýšiť lesk zinkového povlaku na oceľových rúrach, zlepšiť jeho pružnosť, zmeniť štruktúru vrstvy zliatiny železo-zinok a pôsobiť proti vplyvu železa v roztavenom zinku. Podrobný rozpis je nasledujúci:
(1) Hliník zvyšuje lesk a flexibilitu pozinkovaných oceľových rúr.
Teoreticky na dosiahnutie tohto cieľa postačujú iba {{0}}.02 % hliníka v roztavenom zinku. Keďže hliník ľahko oxiduje na povrchu roztaveného zinku, na základe skúseností je potrebné pridať približne 0.2 % hliníka, aby sa udržal obsah hliníka v roztavenom zinku 0,02 %. Vzhľadom na vysokú afinitu medzi hliníkom a kyslíkom, ktorý tvorí vrstvu oxidu hlinitého, táto vrstva účinne zabraňuje difúzii kyslíka a chráni pod ňou ležiaci roztavený zinok a roztavený zinok pred oxidáciou. Podobne sú pred oxidáciou chránené aj iné kovové prvky v roztavenom zinku. Ako vieme, oxid zinočnatý vznikajúci po oxidácii roztaveného zinku je žltý a oxidy olova a kadmia sú tiež žlté. Bez vplyvu hliníka by bol povrch pozinkovanej vrstvy výrazne zakalený žltými zložkami, čo výrazne ovplyvnilo jej lesk. Preto sa pri žiarovom zinkovaní pridáva určité množstvo hliníka, aby sa získala hladká galvanizovaná vrstva. Medzitým, keď roztavený zinok obsahuje 0,2 % hliníka, možno získať 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) Úprava štruktúry pozinkovanej vrstvy
Teoreticky na dosiahnutie účelu úpravy štruktúry pozinkovanej vrstvy postačuje obsah hliníka {{0}},2 až 0,3 % v roztavenom zinku. Pri skutočnej výrobe však hliník v roztavenom zinku ľahko reaguje s kyslíkom a spotrebúva sa. Preto, aby sa udržal obsah hliníka 0 0,2 až 0,3 % v roztavenom zinku, musí sa pridať približne 1,5 % až 3,5 % hliníka. Aby sme ilustrovali vplyv obsahu hliníka na úpravu štruktúry pozinkovanej vrstvy, pozrime sa na zmeny v štruktúre pozinkovanej vrstvy, keď sa obsah hliníka postupne zvyšuje z nízkeho na vysoký:
Zvýšenie obsahu hliníka na 0,05 % v roztavenom zinku má za cieľ zvýšiť lesk povrchu pozinkovanej vrstvy, ale neovplyvňuje jej štruktúru. Preto je galvanizovaná štruktúra rovnaká ako štruktúra pokovovaná z čistého roztaveného zinku, pozostáva z adhéznej vrstvy (fáza a), medzivrstvy (fáza ), mierne popraskanej vrstvy (fáza δ₁), unášanej vrstvy (fáza S), a vrstva čistého zinku (fáza η). Rozdiel od galvanizovanej vrstvy pokovovanej z čistého roztaveného zinku je v kryštalických tvaroch fáz.
Keď je obsah hliníka v roztavenom zinku 0,1 %, kryštály unášanej vrstvy (fáza δ₁) 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 unášanej vrstvy (fáza δ₁) 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 %, inhibičný účinok na leptanie (legovanie) je silný. Ak sa ponorná galvanizácia udržiava pri teplote 440 stupňov počas 1 hodiny v tomto roztavenom zinku a potom sa kontroluje, nezistilo sa, že by došlo k žiadnej reakcii. Preto na pozinkovanej vrstve vzorky existuje len vrstva čistého zinku. Je to preto, že reakcia medzi hliníkom a oceľovou rúrou vytvára tenký film zlúčenín FeAl3 (alebo Fe2Al5 podľa niektorých zdrojov), ktorý bráni difúzii iónov železa smerom k zinku.
Z vyššie uvedeného je vidieť, že množstvo hliníka je dôležitým faktorom pri zmene štruktúry pozinkovanej vrstvy. Keď je obsah hliníka pevný, zmeny v štruktúre zinkovej vrstvy ovplyvňujú aj parametre procesu, ako je čas ponorenia, tekutosť (ako je znázornené na obrázku 3-5) a teplota ponorenia. Preto pri výrobe žiarového zinkovania je vzťah medzi týmito tromi faktormi stanovený špecifikáciami procesu a iba za prísne regulovaných prevádzkových podmienok je možné získať požadovanú galvanizovanú vrstvu.
(3) Pôsobenie proti vplyvu 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.
