对国产第三代镍基单晶高温合金DD10进行了900℃和1050℃的长期时效研究，系统分析了该合金在不同时效条件下的枝晶干与枝晶间微观组织演化差异，以及γ′相和TCP相的尺寸、形态、体积分数等分布特征的演化规律，结果表明：枝晶干和枝晶间的γ′相均产生了粗化，且枝晶干和枝晶间γ′相随时间粗化长大的趋势相同，同一时效温度和时效时间下，枝晶干和枝晶间γ′相形貌稳定因子相近；量化统计结果显示γ′相粗化规律符合LSW模型。1050℃下时效500 h及以后，枝晶干γ′相呈现出了不规则形态，而枝晶内应力的存在使得枝晶间的γ′相形成筏状组织，筏化的方向与一次枝晶的生长方向[001]相一致。在900℃和1050℃时效过程中，枝晶间TCP相析出很少，而枝晶干TCP相体积分数随温度和时间的增加而显著增加；分析TCP相成分后，推测其为μ相；成分平衡相图计算结果显示，实验温度下合金中析出了μ相，TTT曲线计算结果显示，要析出同样体积分数的μ相，900℃下所需的时间比1050℃下要长。难熔元素的偏析使得枝晶干更容易析出TCP相，TCP相的大量析出，使γ′相形态变得不规则，同时使γ′相体积分数下降；长期时效后枝晶干和枝晶间TCP相析出量的差异，最终导致了枝晶干和枝晶间的组织形貌呈现差异。