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7N01铝合金作为中强可焊铝合金同时也是可时效强化型合金,其不仅具有比较高的强度而且还有良好的焊接性,已在高铁、建筑等焊接结构件中得到广泛应用。对于高速列车用的结构材料,除关注屈服强度、抗拉强度、延伸率等静强度指标外,其疲劳性能包括疲劳强度和疲劳寿命、断裂韧性也备受关注,探究材料静态载荷和动态载荷作用下的断裂行为、材料静强度与疲劳强度之间的关系规律以及材料显微组织对其断裂行为的影响规律等具有重要的科学意义。本文针对工业化生产的7N01铝合金板材,采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验、疲劳实验等系统研究了 470℃×90 min后保温炉冷（退火态）、470℃×90 min后水淬室温4天（固溶水淬态）、470℃×90 min水淬后再进行120℃×1 h、120℃×24 h、120℃×96 h人工时效处理5种热处理状态对其合金板材断裂行为的影响规律,基此进一步研究了预先拉伸变形对退火态、淬火态以及120℃×1 h时效态合金板材疲劳断裂行为的影响。主要研究结论如下:（1）12.5 mm厚7N01热轧板经470℃×90 min后保温炉冷（退火态）、470℃×90 min后水淬室温4天（固溶水淬态）、470℃×90 min水淬后再进行120℃×1 h、120℃×24 h、120℃×96h人工时效处理后晶粒形状、过剩结晶相粒子数量、尺寸和分布大致相同。但不同热处理对合金板材析出相粒子组态影响显著,固溶水淬状态以及120℃×1h时效态7N01铝合金板材未观察到明显的晶界、晶内析出相;120℃×24 h和120℃×96h晶粒内部均可见大量椭球状的析出相,时效时间延长,析出相粒子尺寸增大、弥散度增大,PFZ宽度从120℃×24 h的约65 nm增大至120℃×96 h时约81 nm;退火态合金板材中析出相粒子尺寸在0.1μm～0.4μm之间。预拉伸变形由0%增大至20%对退火态、固溶水淬态和120℃×1 h时效态7N01铝合金板材中合金相粒子形状、尺寸、数量、分布无明显影响。但当拉伸变形程度超过5%,三种状态合金板材晶界和晶内均有大量位错,且退火态和淬火态合金板材中位错缠结程度严重。（2）五种热处理状态的7N01板材,120℃×96 h时效态板材的屈服强度、抗拉强度均最高分别为350.5 MPa和371.2 MPa,其延伸率为27.9%。退火态板材的屈服强度、抗拉强度均最低分别为145.6 MPa和207.7 MPa,且其塑性最好延伸率可达35.7%。随预拉伸变形量的增加,退火态、淬火态和120℃×1 h时效态7N01铝板的屈服强度和硬度均逐渐增加。预拉伸变形量增大至20%,退火板、淬火态及120℃×1 h时效态板材的屈服强度、宏观硬度以及显微硬度由未拉伸变形的140.1 MPa、60.5 HV、61.0 HV;241.1 MPa、99.3 HV、98.4 HV;181.0 MPa、95.9 HV、94.7 HV 增加至 223.1 MPa、72.6 HV、74.1 HV;374.9 MPa、118.5 HV、120.1 HV;254.0 MPa、112.0 HV、117.1 HV。（3）5种热处理状态7N01板材在应力级别185 MPa、应力比R=0条件下疲劳时,120℃×1 h态合金板材的疲劳寿命最长可达9.23×105（周次）,退火态合金板材的疲劳寿命最短仅为9.21×104（周次）。析出相粒子组态为GP区时能够较好的阻碍疲劳裂纹扩展,疲劳损伤较小。（4）5种热处理状态的7N01铝合金板材的疲劳裂纹源均萌生于尺寸约10 μm的过剩结晶相粒子处。紧邻裂纹源区断口表面凹凸不平,有许多高低不平的结晶学小平面、撕裂棱和河流样花纹,放射状特征明显。120℃×1 h时效态和固溶水淬态合金板材疲劳断口扩展区表面形貌较粗糙,表面主要由波浪状条纹以及少量的解理台阶构成,裂纹偏转明显,裂纹偏折角度大,断口表明起伏程度大,疲劳裂纹密集,疲劳辉纹间距较窄。120℃×24 h、120℃×96 h时效态及退火态合金板材的疲劳断口扩展区表面形貌较光滑,晶体学台阶状特征明显,台阶附近出现大量撕裂棱并呈现准解理断裂,裂纹偏折程度小,表面起伏程度较低,疲劳条带长而平坦,条带间距离较大。（5）随预拉伸变形量的增加,退火态、淬火态和120℃×1 h时效态7N01铝板的屈服强度和硬度均逐渐增加。退火板、淬火态及120℃×1h时效态板材的屈服强度和硬度分别由未拉伸变形的 140.1 MPa和 60.5 HV、241.1 MPa 和 99.3 HV、181.0 MPa和 95.9 HV增大至预拉伸变形量 20%后的 223.1 MPa 和 72.6 HV、374.9 MPa 和 118.5 HV、254.0 MPa和 112.0 HV。（6）退火态7N01铝板在应力级别155 MPa、应力比R=0条件下疲劳时,随预拉伸变形量的增加,合金板材的疲劳寿命整体逐渐增加,预拉伸变形量为20%时疲劳寿命最长可达1.11×106（周次）,约为无预变形时的5.7倍;固溶水淬态7N01铝板在应力级别180 MPa、应力比R=0条件下疲劳时,随预拉伸变形量的增加,合金板材的疲劳寿命整体先增后降,预拉伸变形量为12%时疲劳寿命最长可达1.10×106（周次）,约为无预变形时的2.7倍以及20%预变形时的1.7倍;120℃×1 h时效态7N01铝板在应力级别175 MPa、应力比R=0条件下疲劳时,随预拉伸变形量的增加,合金板材的疲劳寿命整体先增加后降低,预拉伸变形量为5%时疲劳寿命最长可达1.06×106（周次）,约为无预变形时的1.7倍以及20%预变形时的3.7倍。20%预变形下的退火态、12%预变形下的淬火态以及5%预变形下的120℃×1 h时效态7N01铝板具有最佳的阻碍疲劳裂纹扩展的位错组态。