综述：Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的析出特性与短时时效处理

这篇综述系统研究了Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的析出行为与时效工艺优化，揭示了14H-LPSO（长周期堆垛有序相）和γ′′相在400-450°C高温热处理中的形成规律，以及β′相在200°C单级时效中的强化作用。创新性提出两阶段时效工艺（200°C/8-12h+250°C/10h），将时效时间缩短至传统单级时效的1/4，同时保持高强度（Rp0.2 达214MPa）和优异延展性（A=18.3%），为镁合金在航空航天等领域的应用提供了高效热处理方案。

　　

析出特性与短时时效处理的突破

引言
镁合金因其轻量化优势成为航空航天和汽车工业的理想材料，而添加钆(Gd)、钇(Y)等稀土元素(RE)的Mg-RE-Zn-Zr系列合金展现出更优异的力学性能。然而，传统单级时效需长达64-89小时才能达到峰值硬度，严重制约生产效率。本文通过多尺度表征手段，揭示了不同热处理条件下析出相的演化规律，并创新性地开发出高效两阶段时效工艺。

高温热处理：LPSO相的调控艺术
在400-450°C高温热处理中，合金内部会形成层状14H-LPSO和γ′′相。通过透射电镜(STEM)观察发现，450°C/27h处理的合金中14H-LPSO相平均宽度达134.6nm，体积分数显著增加。有趣的是，这些层状相虽不能直接提升强度（屈服强度仅141-148MPa），但通过阻碍裂纹扩展使延伸率提升至18.8%，甚至超过初始状态的18.1%。与之对比，350°C处理会诱发晶界β相网络化分布，导致延伸率骤降至12.9%。

单级时效：β′相的强化密码
200°C单级时效89小时后，合金中析出密度惊人的纳米级β′相（尺寸8.88nm，间距17.0nm），其特有的基面正交(BCO)结构在[0001]_α-Mg
方向呈现三重对称衍射花样。这种析出相使屈服强度(R_p0.2
)飙升至208MPa，但过长的时效时间导致晶界β相过度生长，引发脆性断裂。相比之下，250°C时效虽缩短至24小时，但β′相尺寸增大至10.42nm，强度随之降低。

两阶段时效：时间与性能的平衡术
突破性的两阶段时效方案（200°C/12h+250°C/10h）通过"β″→β′"相变路径实现析出相超细化。高角环形暗场像(HAADF-STEM)显示，该工艺下β′相间距仅11.6nm，ln(d_p
/r₀
)/λ值达0.299，对应屈服强度214MPa，媲美传统89小时时效效果。更妙的是，缩短的时效时间抑制了晶界β相生长，使延伸率提升15%。而将第二阶段温度升至300°C会导致β′相粗化为微米级β相，验证了"温度窗口"的重要性。

结论与展望
本研究不仅澄清了LPSO相通过促进位错滑移提升塑性的机制，更建立了"低温成核-中温生长"的时效新范式。未来可进一步探索3D打印镁合金的时效响应特性，或通过添加银(Ag)等元素优化β′相热稳定性，推动镁合金在承力部件中的应用。