高熵合金对于3D打印-增材制造的金属材料，由于复杂的温度历史和分层结构，其微观结构通常很复杂，具有不同的空间分布。由于微观结构决定了材料的性能和潜在的改进方法，因此了解增材制造材料的微观结构演变至关重要。谷.专栏将结合发表在《MaterialsDesign》上的论文《Additivemanufacturedhighentropyalloys:Areviewofthemicrostructureandproperties》这篇论文深度剖析增材制造HEA的微观结构，上期内容涵盖相对密度、残余应力、晶粒结构、织构和位错网络，本期内容将涵盖元素分布、相组成、析出物和后处理效果。
3D打印HEA合金
3D科学谷白皮书
元素分布
大多数HEA包含四种以上的组成元素，在通过LMD激光熔覆3D打印技术对CoCrFeMnNi混合物的加工中，通过能量色散X射线探测器(EDX)元素映射表明，与通常发生宏观偏析的常规铸造工艺后的相同合金系统相比，除氧化物外，五种组成元素明显更均匀。
对于SLM选区金属熔融3D打印技术制造的CoCrFeMnNiHEA高熵合金零件，电子探针显微分析仪（EPMA）结果证实，Co、Cr、Fe和Ni元素均匀分布在整个熔池中，而在熔池边界处观察到Mn的局部富集。
相比之下，在C掺杂的CoCrFeMnNiHEA的中可以检测到Mn和Ni偏析，这归因于间隙碳以及由中间凝固速率引起的CoCrFe-MnNi固液两相区。同样的预合金粉末通过EBM电子束增材制造的CoCrFeMnNiHEA中也观察到了类似的结果，其中Mn和Ni偏析到枝晶中，而Co、Cr和Fe偏析到枝晶中。
SLM构建的双相Al0.5CoCrFeNiHEA，通过EBSD扫描和EDS映射可以发现，Fe和Co富集在树枝状区域并分配到母体FCC相中。Cr浓度在整个测绘区域内基本保持均匀，而其余元素Ni、Si和Al共偏析到枝晶间区域，形成B2/BCC相。
有科学家指出，3D打印制造的HEA高熵合金部件的化学均匀性在很大程度上取决于AM增材制造过程中的能量输入和产生的熔池尺寸。一方面，能量输入不足导致部分熔化的高熔点粉末导致元素分布不均匀。另一方面，小熔池尺寸会阻止元素在凝固过程中充分流动和混合。此外，偏析的严重程度很大程度上取决于增材制造结构的冷却速度，通常较高的VED会导致较低的冷却速率，从而导致更显着的元素偏析。
3D科学谷了解到其他的研究还讨论了混合元素的热性能、熔点和蒸气压对增材制造的HEA样品的元素沉积过程和最终化学成分的影响。一般来说，元素的熔点越低，其在制造样品中的浓度就越高。从这个意义上说，建议为了控制大型结构中的成分，应测量熔池尺寸和温度，并在AM-增材制造过程中建立回路控制。
一些研究人员提出，通过在初始粉末混合物中添加过量的轻金属元素来解决增材制造过程中轻金属可能蒸发的问题，重点
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