图3-56所示为镓铟锌三元合金相图在成分三角形上的投影图。和镓铟、镓锌合金一样，铟锌合金也是典型的共晶合金，因而镓铟锌合金为简单的三元共晶系合金。图中e1、e2、e3分别是镓铟、镓锌、铟锌合金的共晶点，E是镓铟锌三元合金的共晶点，其共晶成分大致为Ga67In29Zn4，共晶温度为13℃。曲线e1E、e2E、e3E是二相共晶相变线，线上的箭头表示温度降低的方向。整个成分三角形被划分为3个初晶区，分别是（Ga）、（In）、（Zn）初晶区。各初晶区内镓铟锌合金的结晶相变符合表3-7所示的规律，一般分为初晶析出过程、二相共晶析出过程和三相共晶析出过程3个阶段。
图3-56 镓铟锌合金相图在成分三角形上的投影图［21］
图3-57所示为Ga67In29Zn4合金的DSC曲线［2］，样品质量为30.62 mg，升降温速率为5 K／min。我们知道，三元共晶合金在稳态结晶相变中最多形成3个放热峰，然而从图中可知，该合金样品在降温过程中形成4个放热峰，这说明其发生的是亚稳态结晶相变，而第4个放热峰对应于亚稳态晶体转化为稳态晶体的固固相变。在前3个放热峰中，peakⅠ的峰温为22.9℃，其峰高和峰面积都很小，对应于合金亚稳态结晶相变的初晶析出过程；peakⅡ的峰温为-17.5℃，其峰高和峰面积也较小，对应于二相共晶析出过程；peakⅢ的峰温为-32.0℃，其峰高和峰面积都很大，占合金结晶相变的主要部分，对应于三相共晶析出过程；测得合金总的结晶潜热为45.87 J／g。Ga67In29Zn4合金中的镓组分在亚稳态结晶相变中形成β-Ga晶体，该晶体不稳定，在合金温度进一步降低时发生β-Ga→α-Ga固固相变，并释放出相变潜热，形成第4个放热峰peakⅣ，测得该峰的峰温为-49.7℃。此外，peakⅠ的峰温为22.9℃，说明该合金样品的起始结晶温度较高，甚至高于β-Ga的熔点，因此其析出的初晶很可能是锌的固溶体。
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图3-57 Ga67In29Zn4合金的DSC曲线
β-Ga晶体转变为α-Ga晶体后，样品在升温过程中以稳态相的形态发生熔化相变，从其升温曲线可以看出，Ga67In29Zn4合金熔化峰的峰形接近于纯金属的熔化峰，说明该合金的熔化相变主要为一致性熔化过程，其成分靠近镓铟锌三元合金的共晶点。测得合金的起始熔化温度为12.2℃，熔化焓为71.41 J／g。我们知道，三元共晶合金在降温过程中只形成一个尖锐的三相共晶相变峰，然而该合金样品在降温过程中却存在明显的初晶析出过程和二相共晶析出过程。这是因为，我们通常所说的镓铟锌合金的共晶点是根据稳态相变确定的，对于合金的亚稳态相变而言，其共晶成分发生了变化，Ga67In29Zn4合金作为稳态相变下靠近共晶点的合金，却是亚稳态相变下相对远离共晶点的合金，因而合金的降温曲线并不完全符合共晶合金结晶相变的特征。
图3-58所示为Ga72In12Zn16合金的DSC曲线，样品质量为23.50 mg，升降温速率为5 K／min。从图中可以看出，Ga72In12Zn16合金在降温过程中形成3个明显的放热峰，其峰形和图3-57中降温曲线的后3个放热峰的峰形极为相似，而且各对应峰的峰温也比较接近。可以看出，该合金样品在降温过程中同样发生亚稳态结晶相变，只是该结晶相变仅分成2个阶段完成，并不存在初晶析出过程。其中peakⅠ的峰温为-15.0℃，其峰高和峰面积都较小，对应于合金的二相共晶析出过程，peakⅡ的峰温为-31.4℃，其峰高和峰面积都相对较大，占合金结晶相变的主要部分，对应于三相共晶析出过程。当合金温度进一步降低时，其亚稳态结晶相变生成的β-Ga晶体转变为α-Ga晶体，并释放出相变潜热，形成第3个放热峰peakⅢ，其峰温为-39.7℃，测得Ga72In12Zn16合金总的相变潜热为56.62 J／g。Ga72In12Zn16合金的成分离镓铟锌合金的共晶点相对较远，从该合金的升温曲线可以看出，其熔化峰的上升段存在一个明显的拐点，表明其熔化相变中包含一定的非一致性熔化过程，测得其起始熔化温度为12.0℃，总熔化焓为64.11 J／g。
图3-58 Ga72In12Zn16合金的DSC曲线
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