高温合金是航空发动机、航天火箭发动机和工业燃气涡轮机等热端部件的重要构成材料。传统的钴基高温合金因缺少可以实用的γ’相,限制了其应用范围。而Co3（Al,W）-γ’相的发现提供了可实用的沉淀强化方式,为提高合金的高温强度创造了可能。此外,钴基高温合金的初熔温度高于镍基高温合金,可打破熔点给镍基高温合金使用温度的提升带来的制约。故有必要研发γ’相强化型的Co-Al-W基高温合金。Ni作为扩大γ/γ’相区元素,在Co-Al-W基高温合金设计中几乎不可或缺。但在添加了 Ti、Ta、Cr等元素的多元Co-Al-W基高温合金中,Ni对合金显微组织、高温氧化和热腐蚀等行为的影响却鲜见报导。本研究设计了不同Ni含量的多元Co-Al-W基高温合金,通过研究合金的组织构成、高温氧化行为和热腐蚀行为等,分析Ni含量对合金相组成、高温氧化行为以及热腐蚀行为的影响规律,丰富Co-Al-W基高温合金的合金设计理论,以期为Co-Al-W基高温合金的发展与应用奠定基础。研究了含16～28 at.%Ni的Co-Al-W基高温合金的显微组织,分析了热处理后合金的显微组织变化,探究了 Ni对合金相组成的影响规律。结果表明,合金的铸态组织由β相、μ相、γ’相和γ基体组成。1000～1200℃加热处理时,β相回溶而二次片状μ相析出;1300℃时,μ相回溶。增加Ni含量可促进β相和μ相回溶,并抑制其再次析出。此外,μ相易于γ’相的{111}面形核;而Ni元素降低{111}面W的占位,进而具有抑制μ相形核的作用。研究了含16～24 at.%Ni的Co-Al-W基高温合金的高温氧化行为,探究了Ni对合金高温氧化行为的影响机制。结果表明,800℃和900℃氧化时,合金形成了保护性的尖晶石氧化物层,呈现优异的抗氧化能力。Ni增加Cr3+的扩散通量、降低Co2+的扩散通量,由此促进Cr2O3层增厚、增加尖晶石氧化物层Cr3+的浓度,抑制CoO形核,阻止瘤状氧化。研究了含16～24 at.%Ni的Co-Al-W基高温合金的热腐蚀（介质为75 wt.%Na2SO4+25 wt.%NaCl）行为,探究了 Ni对合金热腐蚀行为的影响机制。结果揭示800℃和900℃腐蚀时,合金形成了以（Co,Ni）O为主的腐蚀外层和以尖晶石氧化物和CoWO4为主的腐蚀内层。由于（Co,Ni）O中孔隙较多,增加Ni含量增大了 Ni2+的扩散通量,（Co,Ni）O生成量增多,腐蚀外层孔隙数量增加。此外,Co3W可阻止腐蚀介质渗入。故Ni抑制μ相析出,促进腐蚀层/合金交界处形成连续的Co3W,进一步增强合金的抗热腐蚀性能。综合上述研究,设计了一种新型的Co-Al-W基高温合金CoC-1。该合金的铸态组织主要由γ’相和γ基体组成。900℃氧化时,合金氧化层中尖晶石氧化物层的保护性强,抗氧化性能优异。CoC-1合金经预氧化处理可形成保护性预氧化层;800℃和850℃腐蚀时,预氧化层可有效地阻止腐蚀介质渗入,大幅度提高合金的抗热腐蚀能力。此外,600～900℃下CoC-1合金的屈服强度为570～722 MPa,高于钴基高温合金DZ40M。