蠕变是金属材料常见的失效形式,蠕变断裂是影响高温承压设备安全运行的重要因素。在石油化工、核电和航空航天等领域中,种类繁多的承压设备长时间在高温高压环境下工作,会产生蠕变断裂现象。为保障承压设备的安全运行,研究奥氏体不锈钢的蠕变行为对提高钢制承压设备的结构完整性具有重要意义。本文以S31603奥氏体不锈钢为研究对象,从单轴蠕变和小冲孔蠕变实验两个方面进行研究,分析材料在高温环境下的蠕变行为,并从损伤力学出发,研究蠕变过程的损伤进程,建立了相应的损伤评估方法。主要研究工作和结论包括:（1）S31603奥氏体不锈钢单轴蠕变损伤模型与显微组织分析对比了Liu and Murakami蠕变损伤模型、Kachanov-Rabotnov蠕变损伤模型和Sinh damage model双曲正弦蠕变损伤模型在S31603奥氏体不锈钢单轴蠕变的适用性,并与蠕变实验曲线进行对比。结果表明,Sinh双曲正弦蠕变损伤模型更符合S31603奥氏体不锈钢的蠕变损伤行为。从金相组织分析发现,随着蠕变时间增加孪晶和滑移带明显增加,当材料发生断裂时有明显的晶间孔洞,说明在本文实验条件下S31603奥氏体不锈钢高温断裂是由晶间裂纹的产生和扩展引起的。（2）利用小冲孔实验技术评定蠕变损伤后的S31603奥氏体不锈钢力学性能对不同蠕变损伤后的材料进行小冲孔实验,对比不同损伤后材料的载荷-位移曲线。发现蠕变损伤对小冲孔载荷-位移曲线的影响主要体现在第一阶段曲线特征、第二阶段至第三阶段转变位移、最大载荷以及最大载荷对应位移,而对载荷曲线第三阶段的斜率影响不大。研究发现,随着蠕变时间的增加,材料内部的损伤不断积累,因此载荷-位移曲线上的损伤起始点提前出现;随着蠕变时间的增加材料的能量消耗越大,小冲孔能量随之降低;随着蠕变时间的增加,最大载荷以及最大载荷对应位移也随着降低。在此基础上获得了载荷-位移曲线的损伤起始点、小冲孔能量和最大载荷对应位移随蠕变损伤的变化规律,并建立了蠕变损伤与小冲孔载荷-位移曲线特征参量的关联式。（3）S31603奥氏体不锈钢小冲孔蠕变行为研究通过小冲孔蠕变实验发现,小冲孔蠕变曲线与单轴蠕变实验相似,且遵循幂律规律。基于欧盟标准委员会模型和Chakrabarty模型,建立了小冲孔蠕变实验和单轴蠕变实验之间的相关性。根据陈玉新、Zhao Lei和Chakrabarty膜拉伸理论建立了试样中心变形与等效应变的关系,计算出扰度-时间关系曲线。对比三种扰度-时间关系曲线,发现基于Chakrabarty膜拉伸理论的扰度与等效应变关系对本文研究的S31603奥氏体不锈钢的小冲孔蠕变行为介于其余两者之间,在数量级上陈玉新的方法更接近单轴蠕变结果。利用CEN模型和Chakrabarty膜拉伸理论,得到载荷与等效应力关系式,试样中心扰度与等效应变的关系式,通过等效应力和等效应变分析,利用Larson-Miller（LM）、Monkman-Grant（MG）和Norton Creep（NC）蠕变寿命预测方程与单轴蠕变结果的比较,可以进行蠕变寿命评估。通过本文的研究,建立了考虑蠕变损伤与小冲孔载荷-位移曲线特征参量的关联式;基于单轴蠕变实验和小冲孔蠕变实验,研究了试样中心扰度与等效应变关系,以及施加载荷与等效应力关系,最后对蠕变寿命进行分析。本文研究工作有益于丰富小冲孔蠕变以及蠕变损伤评价相关的知识体系,并具有一定的工程价值。