Aluminium (Al), yang kelihatan putih keperakan, tergolong dalam struktur padu berpusat muka dengan pemalar kekisi 404959.6 nanometer, jisim atom relatif 26.8, takat lebur 658 darjah dan takat didih 2000 darjah . Aluminium tidak secara semula jadi berlaku dalam zink komersial. Walau bagaimanapun, aluminium sengaja ditambah kepada zink cair semasa galvanizing hot-dip. Tujuannya adalah untuk meningkatkan kilauan salutan zink pada paip keluli, meningkatkan kelenturannya, mengubah struktur lapisan aloi besi-zink, dan mengatasi pengaruh besi dalam zink cair. Pecahan terperinci adalah seperti berikut:
(1) Aluminium meningkatkan kilauan dan fleksibiliti paip keluli tergalvani.
Secara teorinya, untuk mencapai ini, hanya {{0}}}.02% aluminium dalam zink cair adalah mencukupi. Walau bagaimanapun, memandangkan aluminium mudah teroksida pada permukaan zink cair, berdasarkan pengalaman, kira-kira 0.2% aluminium mesti ditambah untuk mengekalkan kandungan aluminium 0.02% dalam zink cair. Oleh kerana pertalian yang tinggi antara aluminium dan oksigen, yang membentuk lapisan alumina, lapisan ini berkesan menghalang resapan oksigen, melindungi zink cair dan zink cair yang mendasari daripada pengoksidaan. Begitu juga, unsur logam lain dalam zink cair juga terlindung daripada pengoksidaan. Seperti yang kita ketahui, zink oksida yang terbentuk selepas pengoksidaan zink cair berwarna kuning, dan oksida plumbum dan kadmium juga berwarna kuning. Tanpa kesan aluminium, permukaan lapisan tergalvani akan ternoda dengan ketara dengan komponen kuning, sangat menjejaskan kilauannya. Oleh itu, sejumlah aluminium ditambah semasa galvanizing hot-dip untuk mendapatkan lapisan tergalvani yang terang. Sementara itu, apabila zink cair mengandungi 0.2% aluminium, corak terbaik boleh diperolehi, dan fleksibiliti lapisan tergalvani adalah sangat baik.
Walau bagaimanapun, Persatuan Pengujian dan Bahan Amerika mengesyorkan agar tidak menggunakan aluminium sebagai bahan tambahan logam yang mencerahkan, dan jika digunakan, ia harus dihadkan kepada di bawah 0.01%.
(2) Mengubah suai struktur lapisan tergalvani
Secara teorinya, untuk mencapai tujuan mengubah suai struktur lapisan tergalvani, kandungan aluminium {{0}}.2 hingga 0.3% dalam zink cair adalah mencukupi. Walau bagaimanapun, dalam pengeluaran sebenar, aluminium dalam zink cair mudah bertindak balas dengan oksigen dan dimakan. Oleh itu, untuk mengekalkan kandungan aluminium 0.2 hingga 0.3% dalam zink cair, kira-kira 1.5% hingga 3.5% aluminium mesti ditambah. Untuk menggambarkan kesan kandungan aluminium pada pengubahsuaian struktur lapisan tergalvani, mari kita perhatikan perubahan dalam struktur lapisan tergalvani apabila kandungan aluminium secara beransur-ansur meningkat dari rendah ke tinggi:
Peningkatan kandungan aluminium kepada 0.05% dalam zink lebur bertujuan untuk meningkatkan kilauan permukaan lapisan tergalvani tetapi tidak menjejaskan strukturnya. Oleh itu, struktur tergalvani adalah sama seperti yang disadur daripada zink cair tulen, terdiri daripada lapisan lekatan (fasa a), lapisan perantaraan (fasa ), lapisan retak sedikit (fasa δ₁), lapisan hanyut (fasa S), dan lapisan zink tulen (fasa η). Perbezaan dari lapisan tergalvani yang disadur daripada zink cair tulen adalah dalam bentuk kristal fasa.
Apabila kandungan aluminium dalam zink cair ialah 0.1%, hablur lapisan hanyut (fasa δ₁) wujud dalam bongkah besar dan tidak lagi disusun dalam lapisan berterusan tetapi sebagai rangkuman tertanggal.
Apabila kandungan aluminium dalam zink cair ialah 0.15%, taburan lapisan hanyut (fasa δ₁) juga tidak berterusan tetapi terdiri daripada gugusan kristal yang lebih besar dan saling terpisah, dengan hanya lapisan (fasa δ₁) menunjukkan struktur yang sedikit lebih padat.
Apabila kandungan aluminium dalam zink cair ialah 0.24%, kesan perencatan pada goresan (pengaloian) adalah kuat. Jika galvanizing rendaman dikekalkan pada suhu 440 darjah selama 1 jam dalam zink cair ini dan kemudian diperiksa, tiada tindak balas didapati telah berlaku. Oleh itu, hanya lapisan zink tulen wujud pada lapisan tergalvani sampel. Ini kerana tindak balas antara aluminium dan paip keluli membentuk filem nipis sebatian FeAl₃ (atau Fe₂Al₅ mengikut beberapa sumber), menghalang resapan ion besi ke arah zink.
Daripada perkara di atas, dapat dilihat bahawa jumlah aluminium adalah faktor penting dalam mengubah struktur lapisan tergalvani. Apabila kandungan aluminium ditetapkan, parameter proses seperti masa rendaman, kecairan (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3-5), dan suhu rendaman juga mempengaruhi perubahan dalam struktur lapisan zink. Oleh itu, dalam pengeluaran galvanizing hot-dip, hubungan antara ketiga-tiga faktor ini ditetapkan oleh spesifikasi proses, dan hanya di bawah keadaan operasi yang dikawal ketat boleh lapisan tergalvani yang dikehendaki diperolehi.
(3) Menghalang pengaruh besi dalam zink cair
Aluminium bertindak balas dengan besi dalam zink cair untuk membentuk tiga sebatian: FeAl, FeAl₂, dan FeAl₃, dengan itu mengurangkan kesannya pada lapisan tergalvani.
