GH4169 是一种在宽温域内性能表现卓越的镍基高温合金，其成分设计多元且精准，镍含量 50%-55%，铬 17%-21%，铌 4.75%-5.5%，钼 2.8%-3.3%，钛 0.65%-1.15%，铝 0.2%-0.8%。通过 γ' 相、γ'' 相和固溶强化的多重作用，它能在 - 270℃至 650℃的极端温度范围内保持优异性能，是航空航天与能源领域的关键材料。
铌是 GH4169 性能的核心调控元素。5% 左右的铌在时效过程中会形成两种强化相，即高温下稳定的 γ' 相（Ni₃Nb）和低温下主导强化的 γ'' 相（Ni₃Nb）。其中，γ'' 相呈圆盘状，直径约 20nm，厚度 5nm，均匀分布在基体中，像无数微型垫片支撑着晶体结构，使合金在 650℃时仍保持 900MPa 的抗拉强度，蠕变断裂寿命是普通合金的 3 倍。某航空发动机的高压涡轮盘采用该合金后，在 600℃持续运转下，变形量控制在 0.1% 以内，满足了长期服役要求。
钼和铬的组合则强化了合金的耐蚀与高温性能。3% 的钼固溶于镍基体，提升了合金的高温强度和抗点蚀能力，在含氯离子的环境中，其点蚀电位达 + 0.2V，比无钼合金提高 50%。19% 的铬确保了在氧化环境中形成 Cr₂O₃保护膜，将 650℃时的氧化速率控制在 0.03g/(m²・h)。这种 “铌主导强化 + 钼铬协同防护” 的设计，让 GH4169 在腐蚀与高温并存的环境中表现突出。
GH4169 的力学性能呈现出罕见的宽温域稳定性。室温下，其抗拉强度达 1300MPa，延伸率 30%；在 - 270℃的低温环境中，冲击韧性仍保持 80J/cm²，无脆性转变；650℃时，屈服强度达 800MPa，蠕变强度（1000 小时）为 600MPa。这种 “高温强、低温韧” 的特性，使其成为液氧储箱与发动机连接部件的理想选择，某运载火箭的低温燃料系统采用该合金后，在极端温度循环下的结构可靠性提升至 99.9%。
制备 GH4169 时，真空感应熔炼与电渣重熔的双联工艺可将氧含量控制在 10ppm 以下，消除气体夹杂导致的脆性。锻造采用 “两阶段控制”：950℃高温开坯细化晶粒，700℃终锻控制晶界形态，使锻件的纵向与横向性能差异≤5%。关键的时效处理分两步：720℃保温 8 小时缓冷，促进 γ' 相均匀析出；620℃保温 8 小时空冷，让 γ'' 相达到最佳分布状态，此时合金的强度与韧性达到平衡。
应用场景上，GH4169 覆盖了多个极端温度领域。在航空航天领域，用于发动机的燃烧室机匣、涡轮叶片榫头，某战斗机发动机的 GH4169 机匣在 600℃长期使用后，尺寸变化率≤0.01%；在深海探测中，作为载人潜水器的耐压壳体连接件，在 - 1.5℃海水环境下的疲劳强度达 500MPa，确保 7000 米深潜安全；在核能领域，作为反应堆的控制棒驱动机构，其耐辐射性能使材料在中子辐照后，强度下降率≤3%。