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超高强Al-Zn-Mg-Cu铝合金具有高比强度、高韧性、低密度等优点而广泛应用于航空航天领域，该系合金零部件的失效方式主要为疲劳断裂，因此对该系铝合金的疲劳断裂性能研究具有很大的实用价值。采用显微分析技术和测试技术对超高强Al-10Zn-1.7Mg-1.0Cu-0.12Zr合金的微观组织演变规律、疲劳断裂性能和疲劳裂纹扩展的微观机制进行了研究。 铸态组织为典型的枝晶结构，主要由旺(Al)基体和η(MgZn2)相构成。非平衡共晶相是具有MgZn2型晶体结构的AlZnMgCu相，主要在晶界和枝晶间呈连续网状分布，在非平衡共晶相周围分布着细小针状的η(MgZn2)相。均匀化处理后，铸态枝晶结构转变为均匀规则的晶粒结构;针状的η(MgZn2)相已完全回溶，晶界上粗大连续网状的非平衡共晶相只有极少量残留且尺寸减小。 热挤压变形后，晶粒沿挤压方向被拉长，呈纤维状;非平衡共晶相被挤碎并沿挤压方向排列。固溶淬火处理后，发生了部分再结晶;非平衡共晶相已完全回溶，形成过饱和固溶体。双级时效处理后，晶内弥散分布着大量的η相和GP区;晶界沉淀相粗大，长约25nm，呈断续分布;晶间无沉淀析出区较窄约为23nm。合金的抗拉强度为704MPa，屈服强度为676MPa，断后延伸率为12.5％。合金的断裂韧性为39.8MPa·m1/2，合金的断裂韧性主要受第二相粒子的影响。合金的断裂方式为沿晶脆断与穿晶韧断的混合断裂。 合金的疲劳极限为270MPa，疲劳断口具有明显的三个区:疲劳源区、疲劳裂纹扩展区以及瞬断区。疲劳裂纹在AlZnMgCu相粒子中间断裂处、破碎处，粒子与基体的结合处以及表面凹坑等缺陷处萌生。疲劳辉纹间距的大小反映了裂纹扩展速率的大小，也说明了裂纹扩展的难易程度。当疲劳辉纹遇到晶界时，疲劳辉纹的间距会减小。瞬断区表现为沿晶脆性断裂与穿晶韧性断裂的混合断裂模式。 合金的疲劳门槛值△Kth约为2.7MPa·m1/2;合金疲劳裂纹扩展速率曲线具有三个阶段，当△K＜3.6MPa·m1/2时，为裂纹低速扩展阶段，当3.6MPa·m1/2＜△K＜5.4MPa·m1/2时，为裂纹稳态扩展阶段，当△K＞5.4MPa·m1/2时，为裂纹失稳扩展阶段。相邻晶粒取向差较小时，裂纹偏转程度小，在形貌上体现为直裂纹，相邻晶粒取向差大时，裂纹扩展至晶界时发生偏转。裂纹发生偏转、闭合以及形成分支都会降低裂纹扩展速率。位错墙增大了应力集中程度，促进裂纹扩展。