Al-Zn-Mg-Cu系合金具有比强度高、加工性能优良等特点,其在汽车制造、轨道交通以及航空航天等领域的应用越来越广泛。该类合金轧制板材的力学性能与取样方向密切相关,对其力学性能各向异性的研究具有重要意义。Al-Zn-Mg-Cu系合金结构件在服役过程中常常承受交变载荷的作用,因而对该系合金不同取样方向的疲劳行为的研究对于Al-Zn-Mg-Cu系合金的安全、合理应用具有重要参考价值。本文选用Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金为实验材料,分别通过熔炼、浇铸、轧制,制备出合金试样。显微组织观察结果表明,该合金的显微组织呈典型的轧制变形结构,平行于轧制方向(RD方向)合金的晶粒呈纤维状并沿轧制方向明显拉长,垂直于轧制方向(TD方向)合金的晶粒受垂直于板材方向的压应力作用被压扁。在热处理前后,Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金的显微组织及第二相的析出具有不同情况。拉伸实验结果表明,在本文采用的所有相同热处理状态下,TD方向Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金的屈服强度与抗拉强度均高于RD方向,RD方向合金的断裂伸长率均高于TD方向。拉伸断口观察表明,RD与TD方向合金的断口均呈现明显的韧性断裂特征。时效处理26小时,Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金处于峰时效状态。低周疲劳实验结果表明,介于0.4%-0.8%的外加总应变幅下,RD和TD方向合金的循环应力响应行为均呈现出循环稳定;在相同的外加总应变幅下,TD方向合金的循环应力幅值均高于RD方向,而RD方向合金的疲劳寿命明显高于TD方向。对于RD和TD方向Al-5.4Zn-2.6Mg-1.4Cu合金而言,其塑性应变幅、弹性应变幅与载荷反向周次均呈线性关系。此外,低周疲劳加载条件下,裂纹均在疲劳试样自由表面以穿晶方式萌生,并以穿晶方式扩展。