小冲孔测试技术可以利用小尺寸试样获得材料性能,为评价复杂构件和有限材料的力学性能评价提供了新技术思路。本文围绕采用小冲孔蠕变试验技术表征新型奥氏体耐热钢Sanicro25钢蠕变性能,改进小冲孔蠕变应变分析方法,并围绕Sanicro25钢蠕变变形过程、失效机理和损伤演变进行研究。（1）分别进行小冲孔蠕变和单轴蠕变试验,建立小冲孔蠕变试验与单轴蠕变试验之间的载荷-应力转化关系。根据现有标准建立的载荷-应力转化关系与试验结果仍存在一定误差。通过对小冲孔蠕变过程中试样厚度变化规律进行分析,提出一种修正球体-锥体模型,可以很好描述蠕变变形中应变变化规律,通过与有限元结果和现有标准对比分析后,发现该模型具有计算方便、精度高的优点。（2）对Sanicro25钢小冲孔蠕变后显微组织分析,发现在蠕变过程后,晶界处析出Z相、Cr23C6相和Laves相,晶粒内部析出Laves相和Sigma相。且晶界处的Z相和Cr23C6相容易形成蠕变孔洞;晶内析出的Laves相和Sigma相显著降低材料韧性。（3）利用修正Kachanov-Rabotnov蠕变损伤模型、Liu-Murakami蠕变损伤模型和修正的分段式蠕变损伤模型,结合有限元数值模拟技术,研究了不同损伤模型对小冲孔蠕变变形和损伤寿命预测精度的影响。修正的分段式损伤模型考虑了微空洞和蠕变延性对蠕变变形和损伤的影响,可以准确地计算小冲孔蠕变变形和预测蠕变寿命。（4）应用晶体塑形有限元方法耦合修正的蠕变损伤模型,基于Sanicro25钢小冲孔蠕变试验断口形貌,对不同厚度的小冲孔试样的断裂机理进行分析。对小冲孔蠕变过程中裂纹萌生行为分析后,发现裂纹萌生在试样外表面,受应力三轴度主导。不同裂纹扩展行为分析后,发现在低应力情况下,裂纹以沿晶断裂方式扩展;在高应力情况下,裂纹扩展行为受晶粒/晶界处高应力三轴度控制。