本文对[001]取向的无Re单晶镍基合金进行了实验研究，在不同的热处理工艺下，分别对其进行成分分析，在蠕变机中测试其蠕变性能，实验中对在不同热处理条件下的单晶镍基合金进行了组织结构观察和蠕变性能测试，通过对其微观结构的观察，讨论了固溶温度对合金的组织演化与蠕变机制的影响。实验结果表明，合金中枝晶干和枝晶间区域存在较大程度的成分偏析现象，其中在枝晶间富集的元素为Ta、Al、Co，在枝晶干富集的元素为Cr、Mo、W。经过对合金进行完全热处理后，元素的偏析程度有所降低；对固溶温度提高之后，枝晶/干间的元素偏析程度进一步降低，说明固溶温度的提高在改善合金的蠕变抗力上有明显作用。计算出合金在中温/髙应力下的蠕变激活能为495.6kJ/mol，在高温/低应力的蠕变激活能为476.3kJ/mol。单晶合金在中温蠕变期间，其主要变形机制为位错在基体中的滑移和剪切立方相，其中，超位错剪切相发生分解，形成不全位错加层错的位错组态。在中温/髙应力的条件下，在蠕变后期发生主次滑移系的交替开动，微裂纹产生于/两相界处，并沿<110>方向进行扩展，最终导致合金发生蠕变断裂，其是合金在中温蠕变的主要断裂机制。在蠕变后期合金中形成正方形解理面，其重要原因为在此期间近断口区域产生了较大的应力集中，可促使二次裂纹沿{111}面萌生与扩展，(001)面沿<110>方向扩展的裂纹与{111}面二次解理面相截，终止初始裂纹沿(001)面进行扩展，是形成正方形解理面的主要原因。单晶合金在高温/低应力的条件下，起始在单晶合金中的相会产生筏化转变，并与应力轴垂直形成N-型筏状结构，当合金进入稳态蠕变阶段，位错攀移为其主要变形机制。蠕变后期，位错剪切筏状相为其主要变形机制，在蠕变过程中，位错产生主/次滑移的交替开动，致使裂纹在此萌生，并沿应力轴方向进行扩展，直至合金发生蠕变断裂，其为单晶合金在高温蠕变期间的断裂机制。