离心力导致的蠕变损伤是单晶合金叶片的主要失效机制，因此持久强度是单晶合金的重要性能指标，人们已对蠕变变形和断裂行为及微观机制进行了深人研究。蠕变行为的重要特点是具有拉压不对称性和各向异性，Kakehi 发现镍基单晶高温合金在蠕变载荷下仍表现出拉压不对称性，但与屈服强度的不对称性具有不同的原因，被归结为是否产生孪晶。［001] 和［011]取向均可产生孪晶，因而持久强度具有拉压不对称性，而［111]方向的蠕变只与位错运动有关，所以无此特征。
单晶高温合金的蠕变性能与晶体取向密切相关，具有各向异性。样品晶体取向与准确取向存在较小偏离度时，即会给性能带来显著影响。当偏差大于一定值时，甚至会使单晶的性能优势丧失。因此就蠕变性能与晶体取向关系已进行了大量的研究。彭志方 和Sass 均认为蠕变强度与参加变形的基体通道数目有关，［001]、［011]和［111]取向中参加变形的基体通道数分别为1、2、3个，因此，蠕变速率依次增大，尤其是［111]取向中，螺型位错沿｛100}面滑移时几乎不受任何阻碍。但也有作者认为立方滑移的迹线仅是多次八面体交滑移造成的，Mackay 等人的研究表明，MAR-M247 和 MARM200单晶合金在760℃时的持久寿命按［111],[001]和［011]次序降低，Matan 和Sass 的结果显示，在中温范围内，单晶合金的蠕变性能，尤其瞬态蠕变量和蠕变速率对偏离［001]的角度差非常敏感，而在高温时则显著减小，但是大多关于单晶高温合金各向异性的研究中，注意力主要集中在晶体学方面，很少同组织因素尤其是凝固过程中形成的枝晶结构结合起来。
单晶高温合金蠕变过程中，由于温度和应力的共同作用，微观组织方面产生许多独特的变化，如界面位错网的形成，界面附近合金元素浓度的变化，但最为引人注目的特征是形成所谓的筏状组织，即γ'相沿某个方向发生走向粗化，Tien和 Copley 首先详细研究了［001]取向镍基单晶合金中的γ'形筏现象，同样的现象相继在其他文献中被确认。Fredhiolm 等人根据筏状γ'相的不同特征将其分为两种类型：一种为N型，筏状γ'相垂直于外加应力方向；另一种为P型，筏状γ'相平行于外加应力方向。它们分别在不同的合金结构和应力条件下形成，负错配度的合金受拉应力或正错配度合金受压应力条件下形成N型筏，负错配度合金受压应力或正错配度的合金受拉应力时形成P型，筏状γ'相一些与此规律相矛盾的实验结果被认为是缺少高温下错配度的信息，因为γ相和γ'相的热膨胀系数不同，某些合金室温和高温时的错配度可能具有不同的符号。由于合金和实验条件的不同，也有关于γ'形筏新类型的报道，彭志方观察到γ'相在蠕变过程中形成垂直于应力轴的层片状结构，田素贵观察到γ'相垂直于应力轴的筛网状结构。总之，γ'形筏方式具有多样性，可能表现出不同方式和规律。
许多研究者认为，γ'形筏起源于应力导致的合金元素的定向扩散，应力梯度是由γ/γ'错配应力和外加应力叠加产生的。应力的影响甚至超过浓度梯度的作用，在应力梯度的作用下，γ'相形成元素铝、钛、钽等和γ相形成元素铬、钼等沿相反的方向扩散，导致γ'相沿特定方向增长，然后不同的γ'相互相连接，便形成了完善的筏形。因此，γ'形筏过程动力学呈现非线性特征，可分为三个阶段：第一阶段受合金元素的定向扩散控制，定向伸长较小；第二阶段由γ'互相连接实现，γ'相长宽比迅速增大；第三阶段γ'相定向伸长的速度迅速降低，这是由于元素定向扩散的驱动力减小，扩散距离增大所致。并且筏状γ'相排列不整齐阻碍了进一步连接。其动力学曲线如图1-7所示，圆圈和三角分别为透射电镜和X光测定结果。
γ'相作为镍基单晶高温合金的强化相，其形筏过程不仅产生形貌演变，还会导致界面位错的形成，以及带来界面附近合金元素浓度的变化，因此会对合金的力学性能产生重要影响。人们已对此进行了大量研究，但不同研究者的结果不尽相同。Mughrabi 等研究者认为，N型筏状结构降低材料的高温疲劳性能，而P型筏改善了材料的疲劳性能。Tetzlaff 等人的结果表明预压缩能提高蠕变强度但无助于延长持久寿命。Nathil等人的研究结果表明，具有y相筏状结构的试样蠕变速率比立方形y'相试样高两倍，蠕变强度降低。Pearson 等人认为，γ'形筏后改变了γ相与γ'相的连接方式，使γ体由包围着而变为镶嵌在γ相中，使材料失去变形能力而易于断裂。Schneidao形损害了CMSX-4合金在800℃ 和 950℃时的蠕变性能。有关γ'形筏对材料性能的影响仍需进一步研究。
