Al-Zn-Mg-Cu等超高强铝合金密度低且比强度高,另外韧性和扩散性能良好,加之优异的抗疲劳性能等特点,目前已广泛应用在航空航天以及国防军工等领域。2017年5月,我国拥有自主知识产权的国产大飞机C919的成功试飞,这是我国经济、科技实力的重大体现,也标志着我国在航空飞机的自主研发方面取得了重大突破。作为航空航天飞行器的主要结构材料,要求其具有良好的综合力学性能和使用价值。本文结合Al-Zn-Mg-Cu合金大塑性变形流动特点,采用一种新型的Al-Zn-Mg-Cu合金（Zn含量>12%）,在不同扭转圈数下对其进行室温高压扭转（HPT）实验。采用金相显微镜观察（OM）、X射线衍射分析（XRD）、透射电子显微镜观察（TEM）、电子背散射衍射技术（EBSD）等分析测试手段,对不同变形条件下Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织以及第二相的演化情况进行研究,并结合理论知识,对其演变机理进行分析讨论。最后结合材料变形前后的力学性能变化,提出适合于该合金的大塑性变形强化预测模型。显微组织的分析结果表明:初始态试样显微组织晶粒度较大,晶粒尺寸约为80μm。HPT变形对Al-Zn-Mg-Cu合金具有明显的晶粒细化作用,5圈高压扭转变形后,晶粒尺寸由80μm显著细化到0.54μm,主要原因来自于晶粒的破碎和再结晶的发生。经过5圈高压扭转变形后,试样中大角度晶界比例由初始试样的10.5%增加至82.4%,晶界无沉淀析出带的宽度由初始试样的2.1μm将至0.1μm。此外组织中位错密度大大提高,特征织构强度明显减弱,材料的变形均匀性显著提高。通过分析第二相的组成成分、尺寸形貌以及数量分布发现初始试样中第二相主要为针状的半共格第二相（Mg Zn2）;HPT变形后,随着扭转圈数的增加,第二相逐渐演变为非共格的圆块状第二相（Mg Zn2）,且变形过程中,伴随着第二相的破碎和回溶,第二相的数量逐渐减少。当扭转圈数为5圈时,第二相平均尺寸为50 nm,并且呈弥散状态均匀分布。硬度和拉伸实验结果表明:高压扭转变形可以显著提高Al-Zn-Mg-Cu合金的力学性能。显微硬度和抗拉强度随着累积等效应变的增大呈现增大的趋势,高压扭转变形5圈后,试样显微硬度达212±12 HV,拉伸强度为478 MPa,较初始样提升幅度达到135.4%和40%。此外,通过计算变形均匀化系数,可以发现材料的均匀化程度显著提高。通过对变形前后材料的强化机制进行讨论分析表明,晶界强化、位错强化、析出强化是Al-Zn-Mg-Cu合金室温HPT变形过程强化的主要机制。