GH4169 作为国产化沉淀强化镍基合金的标杆产品，以γ'' 相（Ni₃Nb）为主的双相强化机制实现 - 253℃至 700℃宽温域性能稳定，是国产航天航空、核电装备的核心结构材料，可替代进口 INCONEL 718 合金，实现关键部件国产化。其成分体系经自主优化调整：镍 50%-55% 为基体核心，提供优异的化学稳定性与低温韧性，即使在 - 253℃液氢环境中仍无脆性转变；铬 17%-21% 构建基础氧化防护层，600℃静态空气中 1000 小时氧化增重≤0.2g/m²，提升耐蚀性与高温抗氧化能力；铌 4.75%-5.5% 是强化核心元素，经时效处理后析出 15-30nm 的γ'' 强化相（体积分数可达 15%-20%），是合金中温强度的主要来源；钼 2.8%-3.3% 与钛 0.65%-1.15% 辅助强化 —— 钼以固溶强化提升基体强度，钛则促进微量 γ' 相（Ni₃(Ti,Al)）形成，与 γ'' 相构成 “双相协同强化”；铝 0.2%-0.8% 优化析出相分布，抑制 γ'' 相向 δ 相（Ni₃Nb）转变，延长高温服役稳定性；碳含量≤0.08%，避免晶界碳化物过量析出，杂质硫≤0.01%、磷≤0.015%，确保晶界洁净度。
力学性能呈现优异的中温强度与宽温域适应性：室温抗拉强度≥1310MPa，屈服强度≥1030MPa，延伸率≥12%，断面收缩率≥20%；700℃时抗拉强度仍保持 950MPa 以上，1000 小时蠕变断裂强度达 280MPa，远超固溶强化型合金（如 GH3044）的 140MPa；-59℃低温冲击韧性横向≥47J/cm²、纵向≥71J/cm²，-253℃超低温下冲击功仍≥35J/cm²，无脆化现象。双相协同强化机制是性能核心：经 950℃×1 小时固溶水冷（冷却速率≥50℃/s）+720℃×8 小时时效 + 620℃×8 小时时效处理后，γ'' 相呈圆盘状均匀分布于基体，γ' 相以球状（直径 5-10nm）弥散析出 —— 通过透射电镜观察，γ'' 相与基体的晶格错配度约 1.2%，既能通过位错钉扎效应大幅提升强度，又避免因错配度过大导致的脆性增加；相较于单一 γ'' 相强化，双相强化使合金在 700℃的持久寿命延长 30%，且疲劳性能更优（室温 10⁷次循环疲劳强度达 550MPa）。
应用聚焦国产化高端装备关键部件：长征五号运载火箭的 YF-77 液氧液氢发动机涡轮泵轴（直径 80mm，长度 500mm）采用 GH4169 锻造而成，在 - 253℃（液氢端）至 300℃（涡轮端）的极端温度梯度与 120MPa 交变应力下，累计试车 100 次无裂纹，替代进口 INCONEL 718 后，部件成本降低 40%，交付周期缩短 50%。某国产涡扇发动机高压涡轮盘（直径 800mm，厚度 120mm）采用该合金真空自耗重熔铸锭锻造，在 650℃、150MPa 离心应力下运行 5000 小时，叶盘榫槽处无疲劳损伤，无损检测（渗透 + 超声）合格率 100%，满足国军标 GJB 2611《航空用高温合金锻件规范》要求。核电领域，某百万千瓦级压水堆的主泵螺栓（M64×300mm）采用 GH4169 制造，在 350℃、150MPa 预紧力下，5 年运行应力松弛量仅 1.2%，远低于安全阈值的 5%，抗氢脆性能满足 RCC-M 核级标准。
加工工艺适配复杂构件成型与性能调控：熔炼采用真空感应 + 真空自耗重熔双联工艺，确保铌元素回收率≥98%，氧含量≤15ppm、氮含量≤20ppm，铸锭纯净度达 99.95%，避免气孔、夹杂成为疲劳源；热加工温度区间 960-1020℃，此时合金塑性良好（伸长率≥25%），采用 “等温锻造” 工艺（保温温度 980℃，保温时间 2 小时），锻造比≥5，通过精准控制变形速率（2-3mm/s）与终锻温度（≥930℃），使晶粒细化至 ASTM 7-8 级，确保力学性能均匀；焊接选用 ERNiFeCrNb-1 焊丝（成分与母材匹配），焊前需将工件预热至 100-150℃，控制热输入≤20kJ/cm，避免热影响区出现 δ 相脆化 —— 焊后经完全热处理（同基体时效工艺），接头抗拉强度达母材 90% 以上，冲击韧性偏差≤10%。切削加工需针对强化后的高硬度（处理后 HRC 38-42）调整参数：选用超细晶粒硬质合金刀具或 CBN（立方氮化硼）刀具，切削速度控制在 25-40m/min，进给量 0.08-0.12mm/r，配合极压切削液（含硫磷添加剂），减少刀具磨损，确保加工表面粗糙度达 Ra1.6μm 以下，避免加工硬化导致的疲劳性能下降。