Gümüşi beyaz görünen alüminyum (Al), kafes sabiti 404959,6 nanometre, bağıl atom kütlesi 26,8, erime noktası 658 derece ve kaynama noktası 2000 derece olan yüzey merkezli kübik yapıya aittir. Alüminyum ticari çinkoda doğal olarak oluşmaz. Ancak sıcak daldırmalı galvanizleme sırasında erimiş çinkoya bilinçli olarak alüminyum eklenir. Amaçları, çelik borular üzerindeki çinko kaplamanın parlaklığını arttırmak, esnekliğini arttırmak, demir-çinko alaşımı tabakasının yapısını değiştirmek ve erimiş çinkodaki demirin etkisini ortadan kaldırmaktır. Detaylı döküm şu şekilde:
(1) Alüminyum, galvanizli çelik boruların parlaklığını ve esnekliğini arttırır.
Teorik olarak bunu başarmak için erimiş çinkodaki yalnızca {{0}}.0%2 alüminyum yeterlidir. Bununla birlikte, alüminyum erimiş çinkonun yüzeyinde kolayca oksitlendiğinden, deneyimlere dayanarak, erimiş çinkoda %0,02'lik alüminyum içeriğini korumak için yaklaşık %0,2 alüminyumun eklenmesi gerekir. Bir alümina tabakası oluşturan alüminyum ve oksijen arasındaki yüksek afinite nedeniyle, bu tabaka oksijenin difüzyonunu etkili bir şekilde önleyerek alttaki erimiş çinkoyu ve erimiş çinkoyu oksidasyondan korur. Benzer şekilde erimiş çinkodaki diğer metalik elementler de oksidasyondan korunur. Bildiğimiz gibi erimiş çinkonun oksidasyonu sonucu oluşan çinko oksit sarı, kurşun ve kadmiyum oksitleri de sarıdır. Alüminyumun etkisi olmasaydı galvanizli katmanın yüzeyi sarı bileşenlerle önemli ölçüde kararır ve bu da parlaklığını büyük ölçüde etkiler. Bu nedenle sıcak daldırma galvanizleme sırasında parlak bir galvaniz tabakası elde etmek için belli bir miktar alüminyum ilave edilir. Bu arada erimiş çinko %0,2 alüminyum içerdiğinde en iyi desen elde edilebilir ve galvanizli tabakanın esnekliği özellikle iyidir.
Ancak Amerikan Test ve Malzeme Derneği, alüminyumun parlatıcı metalik katkı maddesi olarak kullanılmamasını ve kullanılması halinde bunun %0,01'in altında sınırlandırılması gerektiğini önermektedir.
(2) Galvanizli tabakanın yapısının değiştirilmesi
Teorik olarak, galvanizli katmanın yapısını değiştirme amacına ulaşmak için erimiş çinkoda %{{0}},2 ila 0,3 oranında bir alüminyum içeriği yeterlidir. Ancak gerçek üretimde erimiş çinkodaki alüminyum oksijenle kolayca reaksiyona girer ve tüketilir. Bu nedenle, erimiş çinkoda alüminyum içeriğini %0,2 ila %0,3 arasında tutmak için yaklaşık %1,5 ila %3,5 alüminyum ilave edilmelidir. Alüminyum içeriğinin galvanizli katmanın yapısını değiştirme üzerindeki etkisini göstermek için, alüminyum içeriği düşükten yükseğe doğru kademeli olarak arttıkça galvanizli katmanın yapısındaki değişiklikleri gözlemleyelim:
Erimiş çinkoda alüminyum içeriğinin %0.05'e çıkarılmasının amacı galvanizli katmanın yüzey parlaklığını arttırmaktır ancak yapısını etkilemez. Bu nedenle galvanizli yapı, saf erimiş çinkodan kaplanmış yapı ile aynıdır; bir yapışma katmanı (faz a), bir ara katman (faz ), hafif çatlaklı bir katman (faz δ₁), bir sürüklenme katmanı (faz S), ve saf bir çinko katmanı (faz η). Saf erimiş çinkodan kaplanan galvanizli tabakadan farkı, fazların kristal şekillerindedir.
Erimiş çinkodaki alüminyum içeriği %0,1 olduğunda, sürüklenen katmanın kristalleri (δ₁ fazı) büyük bloklar halinde bulunur ve artık sürekli bir katman halinde değil, ayrık kalıntılar halinde düzenlenir.
Erimiş çinkodaki alüminyum içeriği %0.15 olduğunda, sürüklenen katmanın (faz δ₁) dağılımı da sürekli değildir ancak daha büyük, karşılıklı olarak ayrılmış kristalin kümelerden oluşur ve yalnızca katman (faz δ₁) bulunur biraz daha yoğun bir yapı gösteriyor.
Erimiş çinkodaki alüminyum içeriği %0.24 olduğunda, aşındırma (alaşım) üzerindeki engelleyici etki güçlüdür. Daldırma galvanizleme bu erimiş çinko içerisinde 440 derece sıcaklıkta 1 saat bekletilip daha sonra kontrol edilirse herhangi bir reaksiyon oluşmadığı görülür. Bu nedenle numunenin galvanizli tabakası üzerinde sadece saf çinko tabakası bulunmaktadır. Bunun nedeni, alüminyum ile çelik boru arasındaki reaksiyonun ince bir FeAl₃ (veya bazı kaynaklara göre Fe₂Al₅) bileşiklerinden oluşan bir film oluşturması ve demir iyonlarının çinkoya doğru difüzyonunu engellemesidir.
Yukarıdan bakıldığında alüminyum miktarının galvanizli tabakanın yapısını değiştirmede önemli bir faktör olduğu görülmektedir. Alüminyum içeriği sabitlendiğinde daldırma süresi, akışkanlık (Şekil 3-5'de gösterildiği gibi) ve daldırma sıcaklığı gibi işlem parametreleri de çinko katmanın yapısındaki değişikliği etkiler. Bu nedenle sıcak daldırma galvaniz üretiminde bu üç faktör arasındaki ilişki proses spesifikasyonları tarafından belirlenir ve yalnızca sıkı bir şekilde düzenlenmiş çalışma koşulları altında istenilen galvaniz tabakası elde edilebilir.
(3) Erimiş çinkodaki demirin etkisini ortadan kaldırmak
Alüminyum, erimiş çinkodaki demir ile reaksiyona girerek üç bileşik oluşturur: FeAl, FeAl₂ ve FeAl₃, böylece galvanizli katman üzerindeki etkisini azaltır.
