A7N01S-T5铝合金属Al-Zn-Mg系可热处理强化合金,具有低密度,高强度等优点,广泛应用于我国高速列车制造领域。目前国内外针对合金元素对Al-Zn-Mg系铝合金的研究主要集中在单一因素条件下对其性能的影响,对多因素影响的研究还较少。随着高速列车的发展,对车身材料的综合性能提出了更高的要求。因此从多因素角度对A7N01S-T5铝合金的成分进行优化,研究合金元素对其各项性能的影响,尤其是对断裂力学性能的影响具有重要的工程价值和现实意义。本论文选取了 4种采用正交设计方法制备的A7N01S-T5铝合金,利用拉伸、冲击以及硬度试验研究不同合金元素对材料强度、塑性及韧性的影响;利用三点弯断裂韧度、疲劳裂纹扩展以及腐蚀疲劳裂纹扩展试验研究不同元素对材料断裂力学性能的影响。正交分析表明Zn、Mg含量同时为常规力学性能和断裂力学性能最主要的影响元素。#1和#2合金均有着较为优良的断裂力学性能,但结合常规力学性能实验结果,#1 合金的综合性能最佳。Al-4.34Zn-1.43 Mg-0.27Mn-0.13Cr-0.12Zr-0.07Ti（#1）合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击功、硬度、断裂韧度、疲劳裂纹扩展门槛值、腐蚀疲劳裂纹扩展门槛值和腐蚀电流密度分别为415 MPa、378 MPa、13.49%、12.3 J、123.07 HV3、23.37 kJ·m-2、7.85 MPa√m、6.43 MPa√m 和 L60×10-6 A/cm2。通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜以及电子背散射衍射等手段观察材料的微观组织与断口形貌,分析微观组织与各项性能的关系。结果表明合金的强度主要由晶内析出相η’（MgZn2）决定,如果η’相数量多、尺寸小并弥散分布于基体内,合金将获得较高的强度。合金的断裂韧性、抗疲劳裂纹扩展和抗腐蚀疲劳裂纹扩展性能主要与晶粒的尺寸和取向以及晶界的组织状态密切相关。如果晶粒细小;相邻晶粒之间取向差小,未形成大范围相同或相近取向方向的条带;晶界析出相η（MgZn2）呈断续分布且间距、尺寸较大时可获得较好的断裂力学性能。