20世纪初，Masing首次观察到将锂（Li）加入镁（Mg）合金中会引发结构变化，改善其冷加工性能并降低各向异性。根据二元镁锂相图，镁锂合金的晶体结构取决于锂的含量[1]。当锂含量低于5.7 wt%时，合金保持六方密排（hcp）结构的α-Mg相；当锂含量超过10.3 wt%（对应Mg/Li质量比低于8.7）时，结构完全转变为体心立方（bcc）结构的β-Li相。在5.7 wt%–10.3 wt%的中间成分范围内，会形成由hcp和bcc相组成的双相（α+β）微观结构。单相α-Mg合金具有中等强度但延展性有限，而单相β-Li合金虽然强度较高，但延展性较差。双相α+β合金实现了最佳的强度-延展性平衡，其强度高于β相合金，延展性优于α相合金。除了机械性能外，锂的添加还显著降低了镁合金的密度，使镁锂合金成为迄今为止已知最轻的金属结构材料。因此，镁锂合金的应用范围已从早期的航空航天和军事领域扩展到轻量化电子外壳、汽车和生物医学部件以及无人机的结构部件等多个新兴领域[2]。
成分、微观结构和加工之间的协同作用从根本上决定了镁锂合金的性能。成分决定了初始微观结构和内在特性，同时也限制了后续的演变路径和性能极限。如前所述，二元镁锂合金的微观结构简单，缺乏强化沉淀物，导致其固有强度较低[3]。为了解决这一限制，广泛加入了铝（Al）和锌（Zn）等合金元素，因为它们在镁和锂基体中的溶解度较高[2]。铝和/或锌的加入可以通过固溶强化和沉淀强化来提高合金性能，但也会引入时效软化现象。相比之下，稀土（RE）元素的添加可以通过抑制软AlLi相的形成并促进稳定的金属间化合物（如AlmREn、MgxREy、MgAlRE和MgZnRE）的形成来改变时效行为。然而，稀土元素相对较高的密度和成本部分抵消了其强化优势。近年来，通过添加钙（Ca）、硅（Si）、锡（Sn）、银（Ag）、锰（Mn）和镍（Ni）等其他合金元素，镁锂合金的成分设计空间得到了逐步扩展[4]、[5]、[6]、[7]、[8]、[9]、[10]、[11]。然而，仅通过合金化实现的强化效果仍然有限，铸造态镁锂合金的抗拉强度很少超过300 MPa。为了进一步提高机械性能，塑性变形和/或热处理是不可或缺的。塑性变形可以优化晶粒取向分布，增加位错密度，破碎次级相，并将晶粒细化到亚微米甚至纳米级别[12]。固溶处理、退火和淬火等热处理在调节次级相的成分、尺寸、数量密度和空间分布方面起着关键作用[13]。实际上，这些工艺通常协同应用，通过同时激活多种强化机制（包括晶粒细化、沉淀强化、织构强化和位错强化），使镁锂合金获得更优异的综合性机械性能。
近年来，通过优化合金成分、热处理和塑性变形工艺，开发出了许多高性能的镁锂合金。为了全面评估当前的研究现状，使用Web of Science数据库进行了系统文献检索，关键词包括“Mg–Li alloy”、“magnesium lithium alloy”和“mechanical properties”。排除了2020年之前发表的研究、缺乏实验验证的基于模拟的研究以及抗拉数据或极限抗拉强度（UTS）低于300 MPa的报告。根据这些标准，表1总结了过去五年内报道的高强度镁锂合金。可以识别出几个显著趋势：（i）大多数高强度镁锂合金含有5 wt%–8 wt%的锂，并加入了四种或更多合金元素，表明当前研究主要针对双相镁锂体系，并朝着多元素设计策略发展；（ii）加工方法已从传统的固溶处理（SS）、均质化（H）、挤压（E）和轧制（R）扩展到旋转锻造（RS）、水淬（WQ）和多步热处理-变形耦合等先进技术；（iii）尽管在提高抗拉强度方面取得了显著进展，但进一步改善延展性仍是实现平衡机械性能的关键挑战。
尽管取得了这些进展，但由于锂的成本较高、微观结构的热稳定性较差以及铸造难度较大，镁锂合金在商业应用和研究活动方面仍明显落后于传统镁合金[32]、[33]、[34]、[35]。因此，系统了解其当前的研究状况和性能调控机制对于未来发展至关重要。为此，本综述结合了文献计量分析，阐明了研究趋势，并全面总结了镁锂合金的最新进展。为了清晰起见，镁锂合金被分为两类：不含稀土（non-RE）和含稀土（RE）的系统，后者进一步细分为二元镁锂、三元镁锂-铝（Mg–Li–Al）和镁锂-锌（Mg–Li–Zn）合金。以成分为核心框架，本综述总结了合金元素、热处理和塑性变形对微观结构演变和机械性能的影响，并强调了每个体系中的关键发现。此外，还系统讨论了其他合金元素（如Ca、Si、Sn、Ag、Mn和Ni）的强化作用。值得注意的是，稀土元素包括镧系元素以及Sc和Y；其中，Y在镁锂合金中的使用频率最高，其次是Er和Gd，而Sc、Sm、Ce和La则较少被报道。因此，本综述未采用按具体稀土元素进行进一步分类。
