Ni基高温合金拥有优异的高温力学性能和抗蠕变能力,这主要得益于其独特的微观组织结构,即方形或者球形的L12-γ/γ有序相（Cu3Au型）纳米粒子在面心立方FCC-g固溶体基体上共格析出。尤其方形γ/γ相粒子的溶解温度在铸造和单晶高温合金中超过了1200°C,接近合金的初熔温度,并展现出高的高温组织稳定性,因此在航空航天发动机和工业燃气轮机领域得到了广泛的应用。为最大程度地挖掘Ni基高温合金的高温性能潜力,需要对合金的成分和工艺实现精准控制,以使得合金具有较高的L12-γ/γ溶解温度、适中的g/γ/γ两相错配度、优异的高温组织稳定性和高温持久强度等。然而,高温合金的多元合金化致使成分复杂,需要适当的成分设计方法实现元素间的合理匹配,并通过适度调整合金化元素的含量改变晶格错配度,获得优异的g/γ/γ共格组织及高温性能。本文通过团簇式成分设计方法设计了系列低成本Ni/Co-Al/Ti/Nb/Ta-Cr/Mo/W体系中Ni基高温合金的具体成分。首先结合多主元合金中的高熵效应确定基础合金为[Al-(Ni12)](Al1（Ti,Nb,Ta）0.5（Cr,Mo,W）1.5)。然后通过添加不同含量的Co元素和改变Cr、Mo、W元素的含量,研究了系列合金在900°C长期时效后共格g/γ/γ相的微观组织演变;分析了g/γ/γ两相错配度与γ/γ粒子形貌的关系;测试了系列合金的力学性能,得出了以下结论:（1）等摩尔添加（Ti,Nb,Ta）0.5和（Cr,Mo,W）1.5元素的基础合金固溶态和时效态下均在g基体中析出了方形的γ/γ纳米粒子。由于g/γ/γ两相适中的错配度（e=-0.53～-0.47%）,这种方形粒子在900°C时效500 h后表现出较慢的γ/γ粒子粗化速率(K=11.98 nm~3 s-1),表明了其优异的高温微观组织稳定性。此外方形γ/γ粒子的体积分数在时效过程中基本保持不变且平均含量高于70%。（2）基础合金中添加Co或增加Cr含量会影响g/γ/γ共格结构的高温稳定性,这与g/γ/γ的晶格错配度密切相关,适中的晶格错配度（e=0.44～0.53%）将有助于方形γ/γ纳米粒子的高温稳定性。另外,经过成分微调,元素比例为（Ni8Co4）和(Cr1.0Mo0.25W0.25)的合金同样显示出与基础合金相当的微观组织稳定性。（3）基础合金中加入B、Zr、C元素细化了合金的晶粒,但却在晶界处析出了尺寸较大的块状和棒状的m相和M6C碳化物,影响了合金力学性能的进一步提升。（4）系列合金表现出优异的力学性能,S1合金在室温下的压缩屈服强度为892 MPa,在高温850°C时的压缩屈服强度为835 MPa。此外,合金的显微硬度随着时效时间的推移几乎保持不变,这表明合金结构具有良好的稳定性。