本文采用扫描电镜观察、透射电子显微分析、X射线衍射分析、示差扫描量热分析、室温压缩试验等方法系统研究了Ni₅₄Mn₂₅Ga_21-xGdx（x=0,0.1,0.2,0.5,1,2）记忆合金的组织结构及形状记忆效应;阐明了Gd掺杂对相组成、马氏体相变、力学性能和形状记忆效应的影响规律和机制。研究发现,稀土Gd的掺杂使Ni-Mn-Ga合金的晶粒细化,随着Gd含量的增加,晶粒尺寸减小。Ni-Mn-Ga-Gd合金的显微组织由基体和第二相组成。随着Gd含量的增加,第二相的数量随之增多,尺寸变大,而且主要沿晶界分布。试验结果表明,Ni-Mn-Ga-Gd合金在加热和冷却过程中发生一步热弹性马氏体逆相变和相变。随着Gd含量的增加,相变温度先升高,后降低,然后再升高。产生这一结果的主要原因是合金基体成分中Ni和Mn含量随Gd含量的变化很小,而Ga含量则变化较大,受到Ga含量变化的影响使Ni-Mn-Ga-Gd合金的马氏体转变温度出现波动。Gd含量对Ni-Mn-Ga合金的马氏体类型没有产生较大影响,合金基体一直都是非调制的四方结构马氏体相。压缩试验结果表明,稀土Gd的掺杂可以显著提高Ni-Mn-Ga合金的力学性能。Gd含量对合金的压缩断裂强度和断裂应变有显著影响。在Gd含量为1at.%时,压缩断裂强度和断裂应变达到最大值。随着Gd含量的增加,基体显微硬度逐渐提高,且第二相的的显微硬度明显大于合金基体。Gd的掺杂改变了Ni-Mn-Ga合金的断裂方式。Ni-Mn-Ga合金的断裂方式为沿晶断裂,脆性很大;随着Gd含量的增加,合金逐渐转变为穿晶解理断裂,断口出现较多的韧性撕裂棱,塑性增加;形状记忆效应研究表明,Gd元素的掺杂提高了Ni-Mn-Ga合金的形状记忆效应, Gd含量为1at.%时形状记忆效应达到最大; Ni₅₄Mn₂₅Ga₂₀Gd1合金在预变形为3%时,可以得到完全回复,其形状记忆可回复应变为1.8%;当合金的预变形量为4%时,得到最大的形状记忆可回复应变,值为1.9%,形状记忆回复率87.5%。且Ni₅₄Mn₂₅Ga_21-xGdx合金具有双程形状记忆效应。