本文对[011]和[111]取向DD99单晶镍基合会进行了不同温度、不同应力条件下的拉伸蠕变性能测试,研究了晶体取向对合金力学性能的影响、对合金中γ’相的粗化现象、形变特征及蠕变断裂机制进行了研究。得出如下结论:通过螺旋选晶法获得[001]取向单晶、采用籽晶法制备了[011]和[111]取向单晶。观察各取向的铸态组织形貌,在横截面内[001]取向试样的枝晶呈现整齐的“+’’字花样;[011]取向试样的枝晶也呈现“+’’字花样;[111]取向二次枝晶问夹角约60。,呈不对称生长。铸态合金中的枝晶间区域为共晶组织,枝晶干/问区埘相形状及尺寸差别较大;经四级热处理,尺寸适中的立方γ’,相均匀嵌镶在γ基体相中。对[011]取向单晶合金在不同温度和应力下的拉伸蠕变行为研究表明,低温较高应力条件下,γ’相保持立方形貌,合金以解理方式断裂;a/2<110>位错在基体中滑移,位错相遇发生反应生成a/3<112>超肖克莱不全位错切入γ’,相并产生层错是合金蠕变变形的主要机制。中温中应力条件下,γ’相粗化形态类似于菱形;蠕变期间试样的变形为多系滑移同时开动,位错切入γ’相是合金的主要变形机制;合金的断裂是解理断裂与微孔聚集型的混合机制。高温低应力条件下,γ’相定向筏化成与应力轴约450角的筏化组织。合金的断裂机制是微孔聚集型;蠕变后期大量位错切入γ,相是蠕变变形的主要原因。[111]取向合金在低温较高应力条件下,[111]取向合金的蠕变寿命与[011]取向合金相近,蠕变期间a/2<110>位错在γ/γ’相界面沉积引起的应力集中是合金发生蠕变断裂的主要原因。中温中应力条件下,合金的断裂主要以解理断裂为主,裂纹在{111}晶面沿对称的<110>方向扩展形成六边形断裂面。蠕变期间的变形特征是a/2<110>位错切入γ’相,并在γ’相内形成位错列。高温低应力条件下,合金的断裂是微孔聚集型,变形特征是位错沿{111)面进行交滑移,在γ/γ’界面形成错网,后期位错网破损,位错切入γ’相。在低温较高应力条件下,[011]与[111]取向的蠕变各向异性程度较弱;中温中应力条件下,无论是蠕变寿命还是蠕变应变都表现出明显的各向异性;高温低应力条件下,尽管蠕变寿命相近,但蠕变应变各向异性现象仍存在。