镍基单晶高温合金高温服役环境下不仅抗蠕变、抗疲劳等力学性能优异,而且具有良好的抗氧化性和抗耐腐蚀性,已被广泛应用于燃气轮机火电领域以及航天、航空领域,尤其是作为航空发动机涡轮叶片的关键材料发挥着难以替代的作用。镍基单晶高温合金由γ基体相（无序的Ni基固溶体）和γ′沉淀相（有序的L12型Ni3Al金属间化合物）两相组成,两相之间因晶格错配存在界面位错网。试验表明界面位错与镍基单晶合金优异的力学性能紧密相关,大幅提升了高温合金的拉伸强度和蠕变抗力。研究界面位错网与镍基单晶合金力学性能之间的关系,揭示界面位错网阻碍基体位错破坏沉淀相的内在规律,对高温结构材料的设计和研发具有重要的理论意义和技术价值。在镍基单晶高温合金中引入铼元素能够有效提升合金材料力学性能,被称为“Re效应”。偏析于基体γ相的Re原子摩尔质量较大,具有固溶强化作用,同时能够增大γ/γ′错配度,引起界面位错网密度增加,有助于阻碍基体位错运动。然而,Re原子和界面位错网的协同效应在合金材料拉伸或蠕变各个阶段中的作用难以通过低成本试验获得。基于分子动力学模拟方法,本文建立了三维立体镍基单晶高温合金模型,使用嵌入原子方法（EAM）Ni-Al-Re三元势函数,在微纳米尺度重点研究在高温、单向拉伸和蠕变条件下界面位错网和Re原子在力学响应阶段的作用,主要内容和结论如下:（1）模型弛豫完成后,300 K和900 K温度下的界面错配位错网连续,整体性好;1500 K温度下的界面错配位错网不连续,整体性差。趋向平衡的过程中,模型中的界面错配位错网发生形貌和长度的变化。加入模型中的Re原子通过降低界面区域原子势能,增强了界面错配位错网的稳定性。（2）根据模型拉伸过程中的基体相、沉淀相和界面区域位错长度的变化情况,将整个拉伸过程分为三个阶段:第一阶段基体相中位错长度不变,模型的变形为弹性变形;第二阶段基体相中位错长度明显增加,沉淀相中几乎没有位错,模型的变形为弹塑性变形;第三阶段基体相和沉淀相中位错长度均增加,模型的变形为塑性变形。拉伸过程中界面区域位错核心处原子自扩散系数明显大于模型整体的原子自扩散系数,在界面位错核心处的原子运动更剧烈,即在界面区域更容易形成试验中观察到的“凹槽”现象。（3）不同应力下模型蠕变情况不同。在900 K温度下,应力为2.5 GPa时,蠕变现象不明显;应力为3.0 GPa时,蠕变过程完整,便于进行研究;应力大于3.0 GPa时,模型快速变形,很快破坏。在900 K温度下对模型施加3.0 GPa应力时,蠕变过程中的各阶段基体相中含Re模型的界面位错网的完整性均好于基体相中不含Re的模型,界面位错网有效阻碍了位错切割沉淀相的运动。基体相中位错运动导致Re原子在界面区域的偏析,位错切割沉淀相时在界面区域受到更多Re原子的阻碍,从而延缓沉淀相被切割发生塑性屈服的时间,提高合金材料的抗蠕变性能。