在石油化工、能源动力、航空航天等领域中,大量的机械设备长期处于高温工作条件下,同时承受着启停、温度波动等带来的交变载荷,蠕变-疲劳破坏成为高温工作组件的主要失效方式之一。本文以316L奥氏体不锈钢为研究对象,对高温环境下的蠕变-疲劳交互行为进行了研究,分析了材料在高温环境下的疲劳、蠕变以及疲劳蠕变交互行为,观察了材料的微观组织演化,提出了能够预测高温下316L蠕变疲劳交互行为的统一粘塑性本构模型,并开展了高温下316L的蠕变疲劳交互行为的载荷敏感性分析。本文的主要工作和相关结论如下:（1）通过试验研究标定了316L奥氏体不锈钢在不同加载路径下的力学性能。首先,通过三组不同加载速率的单轴拉伸试验明确了316L在高温650℃下具有轻微的率相关性。然后,通过应力控制的不同保载时间下的蠕变疲劳交互试验发现,蠕变疲劳交互试验的应变幅值曲线出现明显的三个阶段:初始的循环硬化,循环稳定以及后续的加速循环软化,这种分阶段的硬化、软化行为与保载时间相关。同时,研究表明,650℃下316L奥氏体不锈钢的动态应变时效效应消失,应变累积速率随循环的增加逐渐减小。最后,通过非对称载荷下的力控疲劳试验探讨了316L高温下的硬化机制,确定材料初始的循环硬化行为主要归因于其随动分量。（2）利用热场发射扫描电子显微镜结合电子背散射衍射测试技术研究了316L奥氏体不锈钢的微观组织演变特征。研究表明,蠕变疲劳交互载荷使得316L晶粒由等轴状态转变为柱状态;随着保载时间的减少,形变孪晶减少;大量的BCC分布在损伤产生的晶界位置;保载时间的增加会增加材料滑移系启动的概率,进而增加材料产生损伤以及累积损伤的概率。（3）对传统的蠕变疲劳交互本构模型进行了修正,建立了时间相关的新型蠕变疲劳交互本构模型。以316L不锈钢为研究对象,在Chaboche随动硬化律的基础上,通过引入S形曲线形状的Logistics函数以及反映静态恢复速率的幂律函数,发展了一个新的统一粘塑性本构模型。在316L蠕变疲劳交互行为的数值计算中,Logistics函数的引入实现了应变幅值曲线循环硬化,循环稳定以及加速循环软化三个阶段,粘塑性应变相关的幂律函数的引入实现了保载段减速的应变累积现象;以不同保载时间下的应变累积为对象,验证了新型统一粘塑性模型的准确性;同时运用修正模型,探讨了高温下316L的蠕变疲劳交互行为的载荷敏感性。