自从在Co-Al-W基高温合金中发现了类似于Ni基高温合金中的具有L12面心立方结构的γ’相后,Co基合金可以通过第二相产生沉淀强化,然而相比于Ni基高温合金,Co-Al-W基合金中的γ’相无法在较高温度下稳定存在。由于合金化是改善合金组织和性能的有效途径,经科学家们的努力,判断添加Ni元素对合金的性能具有一定的促进作用。因此,本文以四种不同Ni含量(20/25/28/30wt.%)的新型γ’相强化的Co-Al-W基高温合金为研究对象,观察合金铸态、固溶态及时效态的显微组织,分析Ni含量对合金组织演变的影响;同时,对四种合金进行硬度、拉伸性能和蠕变性能测试,分析Ni含量对合金力学性能的影响及机理。研究结果表明,铸态下四种合金中含有γ相、γ’相、β-(CoAl)相和以Co3Ta为基的固溶体相。Ni可以提高合金γ/γ’两相的错配度,随着Ni含量的增加,铸态和热处理态合金中的γ’相立方度均增加。固溶处理后,合金中μ相数量增加,在时效过程中,发生了从μ相到Co3W相的转变,随着时效时间的增加,μ相将全部转变为Co3W相。合金经时效处理后,低Ni含量合金的γ’相形貌从圆形转变为不规则形状;高Ni含量的合金中的γ’相排列较为规则,γ’相均产生粗化行为。合金的硬度随着合金中Ni含量的增加而增加。随着Ni元素含量增加,合金的抗拉强度和屈服强度均提高。在蠕变实验过程中,当Ni元素含量超过25wt.%时,合金的蠕变寿命明显提高。合金在1000℃/137MPa蠕变条件下形成了平行于拉应力的筏状组织,添加Ni元素含量越高,合金的形筏程度越好,合金的蠕变性能越好。