随着航空工业的迅猛发展,现阶段镍基高温合金的使用温度已接近其极限熔点而无法满足未来发展需求。开发和设计具有更高熔点、耐蠕变的新型γ’相强化Co基高温合金有望突破瓶颈,成为了当前航空航天领域的研究热点。新型Co基高温合金的研究已经在微观计算和宏观实验中开展了许多工作,而基于热/动力学数据库和组织模拟的介观尺度相场法模拟研究尚还不足。因此,研究基于相场法模拟的Co基高温合金的相变机理和微观组织演化具有重要意义。本研究针对性能优异的Co-Al基高温合金,通过实验分析和耦合热/动力学数据库的相场法模拟,研究了部分Co-Al基高温合金时效过程中γ/γ’两相组织的演化规律,并考察了第三相（D019相和TCP相）的析出对合金组织稳定性的影响。主要内容如下:（1）采用实验测定和相场法模拟,研究了 Co-Al-W三元合金γ/γ’两相组织在不同成分和错配度下的微观组织演变和粗化行为。结果表明,时效过程中,γ’相逐渐粗化为砖块状或矩形状,Al元素作为γ’相的形成元素在控制γ’相的体积分数上有关键作用。错配度δ≥0.53%时,对γ’颗粒形貌有较大影响,在一定程度上可抑制γ’的粗化过程。（2）采用相场法模拟,研究了 Co-Al-Ni三元合金γ/γ’两相在不同成分和温度下的微观组织演变和粗化行为。结果表明,Co-Al-Ni合金γ’相的析出过程与Co-Al-W合金具有一定的相似性,但粗化速率是Co-Al-W合金同等条件下的1.5倍左右。Al和Ni元素对γ’相的体积分数都具有影响,但Al元素更加敏感。高温时效会导致较低过冷度和析出驱动力,γ’相在不同温度析出时的数量会随时效温度的升高而降低而粗化速率反而会升高。（3）采用实验测定和相场法模拟,研究了 D019相和TCP相在Co-Al-W和Ni-Co-Al-W合金时效中各相的长大和粗化动力学。结果表明,Co-8.3Al-9.5W合金的Al和W的成分会影响D019相晶界析出的驱动力,从而影响D019相的形核和长大速率。D019相的析出导致γ’相体积分数降低,粗化速率k不断减小变化。Ni-Co-Al-W在时效后期,在TCP相附近,γ’相粗化过程加剧,而曲率半径较小的TCP相由于被相邻的γ’相上施加较大的加压力导致出现分离。在外应力作用下,应力导致的合金元素定向扩散使γ’相发生定向析出和粗化。