本发明公开了一种利用溶质交互作用细化晶粒的Ni合金及其制备方法，所述Ni合金通过下式表示：Ni100‑2x‑Qx‑Zx(at.％)，其中x为0.4～1.0，Q和Z为等原子比的金属细化元素和非金属细化元素。其中，Q和Z的混合焓为‑100～‑120kJ/mol；所述Q的溶质分配系数小于1，所述Z的溶质分配系数小于1。本发明通过将两种细化元素共同添加至Ni合金中，利用两种元素在固液界面前沿的偏析及其交互作用抑制晶粒生长，达到利用微合金化即可促进柱状晶‑等轴晶转变和细化晶粒的目的，经细化后的Ni合金的晶粒为等轴晶粒，平均晶粒尺寸为150μm以下，具有组织均匀，各向同性和元素添加量少的特点。由此解决目前Ni及Ni基合金的细化晶粒的溶质效果不够显著，无法有效地诱导形成更加细小的等轴晶的技术问题。