Legierungselementsegregation bezeichnet die lokal erhöhte oder verringerte Konzentration von Legierungselementen an Korngrenzen, Ausscheidungen, Versetzungen oder Phasengrenzen. Sie entsteht während Erstarrung, Wärmebehandlung oder unter Strahlung und beeinflusst Phasenstabilität, Korrosions- und Wasserstoffversprödung, Kriech- und Ermüdungsverhalten. Atomsondentomographie und hochauflösende Elektronenmikroskopie sind zentrale Analysemethoden.