以Ni-Cr-Al三元合金为对象，基于微观相场模型，只需输入唯一基本参数——原子间相互作用势，毋需输入无实际物理意义的参数，即可获得原子图像的演化、长程序参数和浓度的变化、平均长程序参数、平均浓度以及体积分数的变化过程，描述合金沉淀全过程的原子簇聚、有序化过程。本文研究了不同合金成分、不同温度下的沉淀序列和沉淀机制，分析了Cr原子替代行为以及分级时效对合金有序相尺寸、体积分数的影响。主要结论如下：当Al、Cr含量较低时，Ni-Cr-Al合金按非经典形核长大机制同时沉淀出L1₂相和D0₂₂相。随Cr含量增加，D0₂₂相沉淀机制由非经典形核长大向混合机制过渡，进一步向等成分有序化＋失稳分解机制过渡；L1₂相沉淀机制由非经典形核长大向混合机制过渡。随Al含量增加，L1₂相沉淀机制由非经典形核长大向混合机制过渡，进一步向等成分有序化＋失稳分解机制过渡，D0₂₂相逐渐消失。当Al、Cr含量都较高时，L1₂相和D0₂₂相沉淀机制都为失稳分解机制。沉淀温度在873K－1373K范围内，随着温度提高，L1₂相和D0₂₂相的沉淀机制由等成分有序化＋失稳分解机制转化为混合机制，进一步向非经典形核机制过渡；沉淀相形貌由片状向球状过渡。非经典形核长大机制的孕育期最长，失稳分解机制的孕育期最短，混合机制居中。随Al、Cr含量增加，孕育期缩短；随着温度的提高，孕育期延长。合金沉淀温度低于1223K时，首先以等成分有序化＋失稳分解机制沉淀出非化学计量比L1₂相。随后，Cr原子在L1₂相有序畴界处偏聚，进一步沉淀出D0₂₂相。部分D0₂₂相在L1₂相内沉淀。温度升高，L1₂相体积分数增加，D0₂₂相体积分数减少。1373K时，首先以非经典形核机制同时沉淀L1₂和D0₂₂相，D0₂₂相逐渐缩小直至消失，最终形成单一L1₂相。Ni₇₅Al_25-xCr_x合金中，Cr原子与Al原子同时发生有序化，共同占据L1₂相的β-格点，形成复合L1₂相(Ni₃Al_1-xCr_x)。在L1₂相畴界，Cr原子逐步取代Al原子位置，最终形成D0₂₂相（Ni₃Cr）。Ni_75-xAl₂₅Cr_x合金沉淀过程中，当Cr原子分数超过3％时，L1₂相内Cr原子在α-格点、β-格点占位几率接近极限值，在L1₂相相界Cr原子浓度逐步提高，形成D0₂₂相。在873K到1173K温度范围内，Ni-Cr-Al合金沉淀温度升高时，在L1₂相内的Cr原子在α-格点和β-格点的占位几率都提高，L1₂相体积分数增加，D0₂₂相体积分数减少。在中间处理阶段，合金沉淀机制为非经典形核长大；时效处理时，沉淀机制为等成分有序化＋失稳分解混合机制。时效温度提高时（973K－1373K），L1₂相尺寸增大，有序相体积分数提高；而降低中间处理温度，时效温度不变，L1₂有序相颗粒数量增多，直径减小，体积分数变化很小。与单级时效相比，二级时效和三级时效工艺可增大沉淀相颗粒尺寸和提高体积分数。