激光定向能量沉积（L-DED）是制造CrMnFeCoNi高熵合金（HEA）的首选方法，因为它能够制备出大型且形状复杂的部件，并且具有较高的“从原材料到成品”的转化率。这一点尤为重要，因为该合金含有高比例的昂贵成分，接近净形状的制造对于减少材料浪费和生产成本至关重要[[1], [2], [3]]。然而，尽管L-DED制备的CrMnFeCoNi在77 K时的屈服强度和抗拉强度分别达到了450 MPa和860 MPa[4]，但其室温下的屈服强度和抗拉强度却低了40-50%。这种低温和室温之间显著的强度差异一直是阻碍L-DED制备的CrMnFeCoNi广泛应用的主要挑战。对于同样存在室温与低温强度差异的弧熔法制备的CrMnFeCoNi[5], [6], [7], [8]，已经采取了几种强化策略，如添加固溶体中的微观成分[9]、晶粒细化[10]、原位纳米孪晶成核[11]以及设计缺陷异质结构来提高强度，同时不牺牲延展性。这些策略的基本前提是通过设计和优化微观结构屏障（如溶质、晶界、孪晶界和亚晶界）的含量来阻碍位错的运动。
然而，在上述所有策略中，除了在L-DED过程中添加微观成分的情况外，都需要对材料进行预处理或后处理变形以形成这些微观结构屏障。由于L-DED制备的部件已经是接近净形状的，因此无法在这些部件上实施这些策略，这突显了迫切需要开发专门针对L-DED制备的HEA的无变形强化策略。一些替代策略包括与HEA共沉积另一种合金或增强材料[12], [13], [14], [15]，修改HEA的成分[16]，调整L-DED加工参数以在HEA中获得独特的介观尺度缺陷结构[17], [18], [19], [20], [21]，以及进行后处理热处理以微调HEA的固有缺陷结构[22], [23], [24], [25]。在一些先前的研究中，采用了后处理热处理策略，即将原始构建的L-DED制备的HEA暴露在低温下不同时间[26]。另一种方法是使原始构建的HEA在多个循环中分别反复暴露在低温和室温下各12小时[27]。这两种处理分别称为深冷浸泡（DCS）和循环深冷处理（DCT）。这些处理的基本原理是，L-DED制备的合金在建造方向上具有残余应力梯度，当暴露在低温下时，底部和中部会产生额外的压缩应力，从而导致纳米孪晶的形成。这些纳米孪晶的形成机制在之前的研究中已有详细讨论[27]。由于纳米孪晶是有效的位错运动屏障，因此含有它们的部分比其他部分具有更高的强度。此外，这些纳米孪晶通过局部重新定向晶体来促进位错之间的相互作用，从而增强了应变硬化效应，进而提高了延展性。
随着这些深冷处理的成功实施，它们同时提高了L-DED制备的CrMnFeCoNi的强度和延展性，因此值得研究相反方向的热处理效果，即在较高温度下的时效处理是否类似。Otto等人的最新研究[28]表明，通常在较高温度下稳定的CrMnFeCoNi合金在773-973 K的中等温度下时效处理会分解形成纳米尺度相。观察到其中一些相（如Cr富集的σ相和FeCo富集的相）会导致脆化，而其他相则有助于增强合金的强度[28]。在这种情况下，研究通过在DCT循环处理的LPBF制备的CrMnFeCoNi构建过程中通过时效引入纳米沉淀物，是否可以在不显著损失延展性的情况下进一步提高其强度是很有意义的。
受此启发，我们对在773 K下经过240小时和480小时DCT循环处理的CrMnFeCoNi HEA进行了时效处理，并研究了构建不同部分的微观结构演变和机械性能。作为参考，还评估了在773 K下直接时效处理480小时的原始构建HEA的微观结构和机械性能。选择这样的时效温度和暴露时间是为了确保DCT循环处理的HEA保留纳米孪晶，并且不会形成脆性的Cr富集σ相和FeCo富集相。
本研究重点关注通过激光增材制造制备的HEA中纳米孪晶体积分数(V_T)、纳米沉淀物体积分数(f_np)与机械性能之间的相关性。研究表明，纳米孪晶附近的沉淀物增强效应归因于应变能的减小。提出了一个解析框架，用于定量捕捉应变能函数下的f_np变化。此外，系统评估了纳米沉淀物和纳米孪晶对合金强度-延展性平衡的协同效应。构建不同位置的屈服强度变化归因于f_np和V_T的变化，并定量估算了不同微观结构特征的各自贡献。最后，讨论了通过梯度强化方法[29]提高时效处理DCT循环HEA延展性的可能性，并总结了本研究的局限性以及未解决的问题。这项工作不仅推进了对增材制造HEA微观结构-性能相关性的基本理解，还为结构工程应用中L-DED制备部件的性能提升提供了一条可扩展的无变形途径。
