離心力導致的蠕變損傷是單晶合金葉片的主要失效機制，因此持久強度是單晶合金的重要性能指標，人們已對蠕變變形和斷裂行為及微觀機制進行了深人研究。蠕變行為的重要特點是具有拉壓不對稱性和各向異性，Kakehi 發現鎳基單晶高溫合金在蠕變載荷下仍表現出拉壓不對稱性，但與屈服強度的不對稱性具有不同的原因，被歸結為是否產生孿晶。［001] 和［011]取向均可產生孿晶，因而持久強度具有拉壓不對稱性，而［111]方向的蠕變只與位錯運動有關，所以無此特征。
單晶高溫合金的蠕變性能與晶體取向密切相關，具有各向異性。樣品晶體取向與準確取向存在較小偏離度時，即會給性能帶來顯著影響。當偏差大于一定值時，甚至會使單晶的性能優勢喪失。因此就蠕變性能與晶體取向關系已進行了大量的研究。彭志方 和Sass 均認為蠕變強度與參加變形的基體通道數目有關，［001]、［011]和［111]取向中參加變形的基體通道數分別為1、2、3個，因此，蠕變速率依次增大，尤其是［111]取向中，螺型位錯沿｛100}面滑移時幾乎不受任何阻礙。但也有作者認為立方滑移的跡線僅是多次八面體交滑移造成的，Mackay 等人的研究表明，MAR-M247 和 MARM200單晶合金在760℃時的持久壽命按［111],[001]和［011]次序降低，Matan 和Sass 的結果顯示，在中溫范圍內，單晶合金的蠕變性能，尤其瞬態蠕變量和蠕變速率對偏離［001]的角度差非常敏感，而在高溫時則顯著減小，但是大多關于單晶高溫合金各向異性的研究中，注意力主要集中在晶體學方面，很少同組織因素尤其是凝固過程中形成的枝晶結構結合起來。
單晶高溫合金蠕變過程中，由于溫度和應力的共同作用，微觀組織方面產生許多獨特的變化，如界面位錯網的形成，界面附近合金元素濃度的變化，但最為引人注目的特征是形成所謂的筏狀組織，即γ'相沿某個方向發生走向粗化，Tien和 Copley 首先詳細研究了［001]取向鎳基單晶合金中的γ'形筏現象，同樣的現象相繼在其他文獻中被確認。Fredhiolm 等人根據筏狀γ'相的不同特征將其分為兩種類型：一種為N型，筏狀γ'相垂直于外加應力方向；另一種為P型，筏狀γ'相平行于外加應力方向。它們分別在不同的合金結構和應力條件下形成，負錯配度的合金受拉應力或正錯配度合金受壓應力條件下形成N型筏，負錯配度合金受壓應力或正錯配度的合金受拉應力時形成P型，筏狀γ'相一些與此規律相矛盾的實驗結果被認為是缺少高溫下錯配度的信息，因為γ相和γ'相的熱膨脹系數不同，某些合金室溫和高溫時的錯配度可能具有不同的符號。由于合金和實驗條件的不同，也有關于γ'形筏新類型的報道，彭志方觀察到γ'相在蠕變過程中形成垂直于應力軸的層片狀結構，田素貴觀察到γ'相垂直于應力軸的篩網狀結構?？傊?，γ'形筏方式具有多樣性，可能表現出不同方式和規律。
許多研究者認為，γ'形筏起源于應力導致的合金元素的定向擴散，應力梯度是由γ/γ'錯配應力和外加應力疊加產生的。應力的影響甚至超過濃度梯度的作用，在應力梯度的作用下，γ'相形成元素鋁、鈦、鉭等和γ相形成元素鉻、鉬等沿相反的方向擴散，導致γ'相沿特定方向增長，然后不同的γ'相互相連接，便形成了完善的筏形。因此，γ'形筏過程動力學呈現非線性特征，可分為三個階段：第一階段受合金元素的定向擴散控制，定向伸長較??；第二階段由γ'互相連接實現，γ'相長寬比迅速增大；第三階段γ'相定向伸長的速度迅速降低，這是由于元素定向擴散的驅動力減小，擴散距離增大所致。并且筏狀γ'相排列不整齊阻礙了進一步連接。其動力學曲線如圖1-7所示，圓圈和三角分別為透射電鏡和X光測定結果。
γ'相作為鎳基單晶高溫合金的強化相，其形筏過程不僅產生形貌演變，還會導致界面位錯的形成，以及帶來界面附近合金元素濃度的變化，因此會對合金的力學性能產生重要影響。人們已對此進行了大量研究，但不同研究者的結果不盡相同。Mughrabi 等研究者認為，N型筏狀結構降低材料的高溫疲勞性能，而P型筏改善了材料的疲勞性能。Tetzlaff 等人的結果表明預壓縮能提高蠕變強度但無助于延長持久壽命。Nathil等人的研究結果表明，具有y相筏狀結構的試樣蠕變速率比立方形y'相試樣高兩倍，蠕變強度降低。Pearson 等人認為，γ'形筏后改變了γ相與γ'相的連接方式，使γ體由包圍著而變為鑲嵌在γ相中，使材料失去變形能力而易于斷裂。Schneidao形損害了CMSX-4合金在800℃ 和 950℃時的蠕變性能。有關γ'形筏對材料性能的影響仍需進一步研究。
