Aluminium (Al) yang tampak putih keperakan termasuk dalam struktur kubik berpusat muka dengan konstanta kisi 404959,6 nanometer, massa atom relatif 26,8, titik leleh 658 derajat, dan titik didih 2000 derajat. Aluminium tidak terdapat secara alami pada seng komersial. Namun, aluminium sengaja ditambahkan ke seng cair selama proses galvanisasi hot-dip. Tujuannya adalah untuk meningkatkan kilap lapisan seng pada pipa baja, meningkatkan fleksibilitasnya, mengubah struktur lapisan paduan besi-seng, dan menangkal pengaruh besi dalam lelehan seng. Rinciannya adalah sebagai berikut:
(1) Aluminium meningkatkan kilap dan fleksibilitas pipa baja galvanis.
Secara teoritis, untuk mencapai hal ini, hanya {{0}}.02% aluminium dalam seng cair sudah cukup. Namun, karena aluminium mudah teroksidasi pada permukaan seng cair, berdasarkan pengalaman, sekitar 0,2% aluminium harus ditambahkan untuk mempertahankan kandungan aluminium 0,02% dalam seng cair. Karena afinitas tinggi antara aluminium dan oksigen, yang membentuk lapisan alumina, lapisan ini secara efektif mencegah difusi oksigen, melindungi seng cair dan seng cair di bawahnya dari oksidasi. Demikian pula, unsur logam lain dalam seng cair juga terlindung dari oksidasi. Seperti kita ketahui, seng oksida yang terbentuk setelah oksidasi seng cair berwarna kuning, dan oksida timbal dan kadmium juga berwarna kuning. Tanpa pengaruh aluminium, permukaan lapisan galvanis akan ternoda secara signifikan dengan komponen kuning, sehingga sangat mempengaruhi kilapnya. Oleh karena itu, sejumlah aluminium ditambahkan selama galvanisasi hot-dip untuk mendapatkan lapisan galvanis yang cerah. Sementara itu, bila seng cair mengandung 0,2% aluminium, pola terbaik dapat diperoleh, dan fleksibilitas lapisan galvanis sangat baik.
Namun, American Society for Testing and Materials menyarankan untuk tidak menggunakan aluminium sebagai bahan tambahan logam yang mencerahkan, dan jika digunakan, penggunaannya harus dibatasi hingga di bawah 00,01%.
(2) Memodifikasi struktur lapisan galvanis
Secara teoritis, untuk mencapai tujuan memodifikasi struktur lapisan galvanis, kandungan aluminium sebesar {{0}},2 hingga 0,3% dalam seng cair sudah cukup. Namun, dalam produksi sebenarnya, aluminium dalam seng cair mudah bereaksi dengan oksigen dan dikonsumsi. Oleh karena itu, untuk mempertahankan kandungan aluminium sebesar 0,2 hingga 0,3% dalam seng cair, sekitar 1,5% hingga 3,5% aluminium harus ditambahkan. Untuk mengilustrasikan pengaruh kandungan aluminium pada modifikasi struktur lapisan galvanis, mari kita amati perubahan struktur lapisan galvanis seiring dengan peningkatan bertahap kandungan aluminium dari rendah ke tinggi:
Peningkatan kandungan aluminium hingga 00,05% dalam seng cair dimaksudkan untuk meningkatkan kilap permukaan lapisan galvanis namun tidak mempengaruhi strukturnya. Oleh karena itu, struktur galvanis sama dengan yang dilapisi seng cair murni, terdiri dari lapisan adhesi (fase a), lapisan perantara (fase ), lapisan sedikit retak (fase δ₁), lapisan melayang (fase S), dan lapisan seng murni (fase η). Perbedaan dari lapisan galvanis yang dilapisi seng cair murni terletak pada bentuk kristal fasanya.
Jika kandungan aluminium dalam seng cair adalah 0,1%, kristal lapisan melayang (fase δ₁) berada dalam blok besar dan tidak lagi tersusun dalam lapisan kontinu melainkan sebagai inklusi terpisah.
Ketika kandungan aluminium dalam seng cair adalah 0,15%, distribusi lapisan yang melayang (fase δ₁) juga tidak kontinu tetapi terdiri dari gugus kristal yang lebih besar dan saling terpisah, dengan hanya lapisan (fase δ₁) menunjukkan struktur yang sedikit lebih padat.
Jika kandungan aluminium dalam seng cair adalah 0,24%, efek penghambatan pada etsa (paduan) menjadi kuat. Jika proses galvanisasi perendaman dipertahankan pada suhu 440 derajat selama 1 jam dalam seng cair ini dan kemudian diperiksa, tidak ditemukan reaksi yang terjadi. Oleh karena itu, hanya lapisan seng murni yang ada pada lapisan galvanis sampel. Hal ini karena reaksi antara aluminium dan pipa baja membentuk lapisan tipis senyawa FeAl₃ (atau Fe₂Al₅ menurut beberapa sumber), sehingga menghambat difusi ion besi menuju seng.
Dari penjelasan di atas terlihat bahwa jumlah aluminium merupakan faktor penting dalam mengubah struktur lapisan galvanis. Ketika kandungan aluminium tetap, parameter proses seperti waktu perendaman, fluiditas (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3-5), dan suhu perendaman juga mempengaruhi perubahan struktur lapisan seng. Oleh karena itu, dalam produksi galvanisasi hot-dip, hubungan antara ketiga faktor ini ditentukan oleh spesifikasi proses, dan hanya dalam kondisi operasi yang diatur secara ketat lapisan galvanis yang diinginkan dapat diperoleh.
(3) Menangkal pengaruh besi pada lelehan seng
Aluminium bereaksi dengan besi dalam lelehan seng membentuk tiga senyawa: FeAl, FeAl₂, dan FeAl₃, sehingga mengurangi dampaknya pada lapisan galvanis.
