GH4169 是沉淀强化型镍基高温合金的标杆产品，成分组成为镍 50%-55%、铬 17%-21%、铁 17%-21%、铌 4.75%-5.5%、钼 2.8%-3.3%、钛 0.65%-1.15%，杂质总含量≤0.5%。通过铌主导的 γ'' 相（Ni₃Nb）沉淀强化，该合金在 650-700℃的关键温度区间具备极高强度，同时兼顾 - 270℃深冷环境的韧性，室温抗拉强度 1200-1300MPa，-270℃时达 1400MPa，成为航空航天、能源装备领域承力部件的首选材料。
铌元素的沉淀强化机制是其性能核心。经 720℃×8 小时 + 620℃×8 小时的双级时效处理后，铌与镍会形成直径 10-20nm 的 γ'' 纳米级强化相，这些颗粒均匀分布于基体中，像 “微观钉子” 一样钉扎位错运动，使合金强度从固溶态的 900MPa 跃升至 1200MPa 以上。某航空发动机涡轮盘采用 GH4169 制造，该涡轮盘需在 650℃、800MPa 的工作应力下高速旋转（转速 15000r/min），累计运行 5000 小时后检测，涡轮盘的塑性变形量仅 0.02%，远低于设计允许的 0.1%，且无任何疲劳裂纹产生，确保发动机的安全运行。γ'' 相的热稳定性优异，在 650℃以下不会发生明显粗化，即使长期使用，强化效果衰减率也控制在 5% 以内，避免了高温下的性能退化。
钼与钛元素的协同作用进一步优化综合性能。钼以固溶形式融入基体，不仅提升合金的高温强度，还能显著改善抗疲劳性能，使 GH4169 在 10⁷次循环载荷下的疲劳强度达 450MPa，比不含钼的同类合金提升 25%。某火箭发动机的连接螺栓，采用 GH4169 制作，该螺栓需在 - 180℃至 600℃的冷热循环环境中工作（每天循环 5 次），经过 1000 次循环后，螺栓的拉伸强度仍保持初始值的 95% 以上，无疲劳断裂风险，保障了火箭推进系统的可靠性。钛元素则主要促进 γ' 相（Ni₃Ti）的析出，与 γ'' 相形成复合强化，使合金在 700℃以上的温度区间仍能保持较高强度，同时改善焊接性能，减少焊接热裂纹的产生，焊接接头的延伸率可达母材的 85%，满足复杂结构的焊接需求。
力学性能呈现出色的多温域适应性，覆盖从深冷到中高温的广泛区间。从室温到 650℃，GH4169 的强度变化平缓：室温抗拉强度 1200-1300MPa，延伸率 30%-35%；650℃时抗拉强度仍保持 1000MPa 以上，延伸率 15%-18%；即使在 - 270℃的深冷环境中，抗拉强度也能达到 1400MPa，冲击韧性≥70J/cm²，无脆性转变现象。某 LNG 船的低温泵轴采用 GH4169 制造，该泵轴需在 - 162℃的 LNG 介质中输送液体，运行过程中轴的径向跳动始终控制在 0.01mm 以内，满足低温输送的精密要求，避免了因材料脆性导致的断裂风险。此外，该合金的抗应力腐蚀性能优异，在 3.5% NaCl 溶液中，应力腐蚀临界强度因子 KISCC≥60MPa・m¹/²，适合海洋或潮湿环境中的应用。
加工工艺需平衡高强度与成型性，适配复杂部件制造。热加工时，温度需控制在 950-1050℃，此时合金处于部分再结晶状态，塑性良好（伸长率≥25%），但单道次变形量需控制在 25%-30%，避免因变形过大导致的开裂。某大型汽轮机转子采用 GH4169 锻造，该转子重量达 8 吨，通过 5 火次锻造（每火次变形量 28%），最终锻件的晶粒尺寸控制在 5-8 级，力学性能各向异性≤5%，满足转子高速旋转时的动平衡要求。切削加工时，需使用超细晶粒硬质合金刀具（如 WC-Co 合金，硬度 HRA92），切削速度控制在 50-80m/min，进给量 0.1-0.2mm/r，某精密齿轮厂加工的 GH4169 齿轮，齿形精度达 6 级，表面粗糙度 Ra0.8μm，运行噪音≤65dB，符合精密传动需求。
制备过程采用先进的双联熔炼工艺，确保纯度与均匀性。首先通过真空感应炉（真空度≤10⁻³Pa）进行初熔，精确控制铌、钼等元素的含量，偏差控制在 ±0.2% 以内；随后进行真空自耗重熔，进一步去除钢液中的气体（氧含量≤0.002%，氮含量≤0.003%）与夹杂（夹杂等级≤1.0 级），确保合金纯净度。铸锭经 1120℃×8 小时的均匀化处理后，进行热轧（终轧温度≥900℃），冷轧时道次变形量 15%-20%，中间退火温度 950℃×1 小时。最终成品需经标准双级时效处理，使 γ'' 相均匀析出，保证性能稳定性。
目前，GH4169 已成为航空航天领域的 “明星材料”，广泛应用于航空发动机的高压涡轮盘、叶片，火箭发动机的燃烧室、连接螺栓，汽轮机转子，以及 LNG 船的低温部件等。在某新一代战斗机发动机项目中，GH4169 占发动机结构重量的 35%，不仅将发动机的使用寿命从 3000 小时延长至 5000 小时，还降低了维护成本，充分彰显了其在多环境下的适配能力。