Aluminijum (Al), srebrno-bijelog izgleda i kubične strukture usmjerene na lice, ima konstantu rešetke od 404959,6 nanometara, relativnu atomsku masu od 26,8, tačku topljenja od 658 stepeni i tačku ključanja od 2000 stepeni. Aluminij nije prirodno prisutan u komercijalnom cinku; već se namerno dodaje tokom procesa toplog cinkovanja. Svrha dodavanja aluminijuma je da se poboljša sjaj cinkovanog premaza na čeličnim cevima, poboljša njihova fleksibilnost, da se promeni struktura sloja legure gvožđa i cinka i da se suprotstavi efektima gvožđa u rastopljenom cinku. Oni su detaljno opisani u nastavku:
(1) Aluminij poboljšava sjaj i fleksibilnost pocinčanih čeličnih cijevi
Teoretski, za postizanje ovih ciljeva, dovoljan je sadržaj aluminijuma od samo {{0}}.02% u rastopljenom cinku. Međutim, zbog podložnosti aluminijuma oksidaciji na površini rastopljenog cinka, empirijski dodatak aluminijuma od oko 0.2% je neophodan da bi se održao sadržaj aluminijuma od 0,02% u rastopljenom cinku. Aluminijum ima visok afinitet prema kiseoniku, formirajući sloj glinice koji efikasno sprečava difuziju kiseonika, štiteći osnovni rastopljeni cink i rastopljeni cink od oksidacije. Slično tome, drugi metalni elementi u rastopljenom cinku su takođe zaštićeni od oksidacije. Oksidirani cink, olovo i kadmijum su žuti, a bez aluminijuma, pocinčani sloj bi značajno sadržao žute komponente, što bi negativno uticalo na njegov sjaj. Zbog toga se tokom vrućeg pocinčavanja dodaje određena količina aluminija kako bi se dobio svijetli pocinčani sloj. Dodatno, kada rastopljeni cink sadrži 0,2% aluminijuma, dobija se najbolji uzorak, a fleksibilnost pocinkovanog sloja je posebno dobra.
Međutim, Američko društvo za ispitivanje i materijale preporučuje da se aluminijum ne koristi kao aditiv za posvjetljivanje metala, a ako se koristi, treba ga ograničiti na ispod 0.01%.
(2) Promjena strukture pocinčanog sloja
Teoretski, za promjenu strukture pocinčanog sloja dovoljan je sadržaj aluminijuma od {{0}}.2 do 0,3% u rastopljenom cinku. Međutim, u praktičnoj proizvodnji, aluminijum lako reaguje sa kiseonikom u rastopljenom cinku i troši se, tako da je neophodan dodatak aluminijuma od oko 1,5% do 3,5% da bi se održao sadržaj aluminijuma od 0,2 do 0,3%. Da bismo ilustrirali učinak sadržaja aluminija na strukturu pocinčanog sloja, ispitajmo promjene u strukturi pocinčanog sloja kako se sadržaj aluminija povećava:
Povećanje sadržaja aluminijuma na 0.05% u rastopljenom cinku povećava sjaj površine pocinčanog sloja, ali ne utiče na njegovu strukturu. Prema tome, pocinčana struktura je ista kao ona dobijena od čistog rastaljenog cinka, a sastoji se od adhezionog sloja (faza a), međusloja (faza ), blago napuklog sloja (faza δ₁), plutajućeg sloja (faza S), i čisti sloj cinka (faza η). Razlika u odnosu na pocinčani sloj prevučen od čistog rastaljenog cinka je u kristalnom obliku faza.
Kada je sadržaj aluminijuma u rastopljenom cinku 0.1%, kristali plutajućeg sloja (faza S) postoje u velikim blokovima i više nisu raspoređeni u kontinuirani sloj već kao odvojene inkluzije.
Kada je sadržaj aluminijuma u rastopljenom cinku 0.15%, distribucija plutajućeg sloja (faza S) takođe nije kontinuirana, već se sastoji od većih, međusobno odvojenih kristalnih klastera, sa samo slojem (faza δ₁) pokazujući nešto gušću strukturu.
Kada je sadržaj aluminijuma u rastopljenom cinku 0.24%, efekat inhibicije jetkanja (legiranja) je jak. Ako se cinkovanje vrši na temperaturi od 440 stepeni u trajanju od 1 sata u ovom rastopljenom cinku, a zatim pregleda, nema reakcije. Stoga na pocinčanom uzorku postoji samo čisti sloj cinka. To je zato što reakcija između aluminija i čelika proizvodi tanak film FeAl₃ (ili Fe₂Al₅ prema nekim izvorima), koji ometa difuziju iona željeza prema cinku.
Iz navedenog, količina aluminijuma je važan faktor u promeni strukture pocinkovanog sloja. Kada je sadržaj aluminijuma fiksan, parametri procesa kao što su vrijeme cinkovanja, fluidnost (kao što je prikazano na slici 3-5) i temperatura cinkovanja također utiču na promjenu strukture sloja cinka. Stoga je u proizvodnji toplog pocinčavanja odnos između ova tri faktora specificiran u specifikacijama procesa i samo pod strogo kontroliranim radnim uvjetima može se dobiti željeni pocinčani sloj.
(3) Suprotstavljanje efektima gvožđa u rastopljenom cinku
Aluminijum reaguje sa gvožđem u rastopljenom cinku i formira tri jedinjenja: FeAl, FeAl₂ i FeAl₃, čime se smanjuje njegov uticaj na pocinkovani sloj.
