综述：高强度Mg-Gd基合金的最新进展：热处理在控制微观结构和机械性能中的作用

这篇综述系统总结了高强度Mg-Gd镁合金在汽车、航空航天等领域的应用潜力，重点探讨了热处理（如固溶T4、时效T5/T6、均质化及退火）对其微观结构和机械性能（室温/高温强度、抗蠕变性等）的调控机制，并展望了人工智能（AI）和材料基因组工程（MGE）在优化热处理工艺中的未来方向。

　　

Abstract

轻量化高强度Mg-Gd镁合金因其低密度、高比强度和易加工性，在汽车、航空航天和军事领域具有重要应用前景。热处理是提升Mg-Gd合金服役性能（如室温/高温机械性能、抗蠕变性）的关键手段。本文系统综述了Mg-Gd合金热处理的最新研究进展，涵盖传统制备与增材制造（AM）工艺，并展望了未来研究方向。

Introduction

镁合金密度仅为铝合金的三分之二，是轻质金属结构材料的代表。随着节能减排需求增长，Mg-RE（稀土）合金因其高温强度、抗蠕变性和耐腐蚀性成为研究热点。其中，Mg-Gd合金因Gd在Mg中的高溶解度及显著析出强化效应脱颖而出。

Heat treatment principle of Mg-Gd alloys

通过固溶、时效和退火等热处理可调控第二相形貌与分布，从而优化性能。例如，固溶处理（T4）能溶解可溶相，而时效处理（T5/T6）通过析出强化提升强度。

Solution treatment of Mg-Gd alloys

合金元素和固溶参数（如温度、时间）显著影响固溶效率。新兴外场辅助固溶技术（如电磁场）可进一步细化组织。

Aging treatment of Mg-Gd alloys

时效硬化效果受温度、时间和成分（如Gd含量）影响。典型Mg-Gd合金经峰值时效后，强度可提升30%以上，归因于β'相纳米析出。

Homogenization and annealing treatment

均质化退火可消除铸态合金偏析，而再结晶退火能调控变形合金的晶粒尺寸与织构。

Heat treatment of Mg-Gd alloys prepared with AM

增材制造（AM）因其个性化设计和免后加工优势，为Mg-Gd合金带来复杂几何结构与细晶组织。但AM特有的高冷却速率需匹配定制化热处理方案。

Conclusions

1. 传统制备Mg-Gd合金通过固溶-时效组合可显著提升性能；
2. AM制备合金需开发适配的热处理工艺；
3. 未来需结合AI与MGE建立“成分-工艺-性能”数据库。

Challenges and future perspectives

1. 开发AI模型预测热处理参数；
2. 整合热力学计算与MGE加速合金设计；
3. 探索多场耦合热处理新方法。

（注：全文严格基于原文缩编，专业术语如T4/T6、AM、MGE等均保留原文格式，未添加非原文信息。）