GH4169 作为国产化沉淀强化镍基合金的标杆，以 “γ'' 相（Ni₃Nb）主导的双相强化机制” 为核心设计，在 - 253 至 700℃宽温域内实现高强度、高韧性与抗蠕变性能的平衡，是航天火箭发动机、国产涡扇发动机等高端装备国产化的关键材料。其成分体系经自主优化，各元素功能协同且适配国产化加工体系：镍 50%-55% 为基体核心，奠定组织稳定性基础，同时降低氢脆敏感性（25℃氢溶解度≤0.0008%），避免低温工况下的脆性失效；铬 17%-21% 构建厚度 1-1.2μm 的Cr₂O₃氧化膜，600℃静态空气中 1000 小时氧化增重≤0.18g/m²，提升对高温燃气中氧化性介质的耐蚀性；铌 4.75%-5.5% 是核心强化元素，时效处理后析出 15-30nm 的γ'' 强化相（体积分数 15%-20%），通过位错钉扎效应使室温强度较固溶态提升 60%；钼 2.8%-3.3% 以固溶强化辅助，提升中高温抗蠕变能力，700℃时 100MPa 应力下持久寿命较无钼合金提升 40%；钛 0.65%-1.15% 与铌协同调控 γ'' 相形态，避免粗大析出相导致的韧性下降；铝 0.2%-0.8% 形成微量 γ' 相（Ni₃Al），与 γ'' 相构成双相强化，进一步优化高温稳定性；碳控制在≤0.08%，杂质硫≤0.015%、磷≤0.02%，确保晶界洁净度，适配国产真空熔炼设备的纯度控制能力。
力学性能呈现宽温域优势：室温抗拉强度≥1310MPa，屈服强度≥1030MPa，延伸率≥12%，冲击韧性≥40J/cm²，满足高压涡轮盘、轴类部件的强度要求；700℃中温环境下，抗拉强度仍保持≥950MPa，1000 小时蠕变断裂强度 280MPa，远超同温度下的固溶型合金（如 GH3044）；-253℃超低温工况下，冲击韧性≥35J/cm²，无低温脆化，适配火箭发动机液氢 / 液氧燃料系统的极端温域。双相协同强化机制是核心：经 950℃×1 小时固溶水冷（冷却速率≥50℃/s）+720℃×8 小时 + 620℃×8 小时时效处理后，γ'' 相以圆盘状均匀分布于基体，γ' 相以球状弥散析出，位错需同时绕过两种强化相，实现 “强度 - 韧性” 平衡 —— 通过透射电镜观察，时效后合金中位错密度达 1×10¹²cm⁻²，较固溶态提升 3 个数量级。
应用聚焦国产化高端装备关键部件：长征五号火箭 YF-77 液氧煤油发动机涡轮泵轴（直径 80mm，长度 500mm）采用该合金锻造，在 - 253℃（液氧端）至 300℃（涡轮端）的温度梯度下，承受 120MPa 交变应力，累计试车 100 次无裂纹，完全替代进口 INCONEL 718 合金，实现航天动力部件国产化。某国产涡扇发动机高压涡轮盘（直径 800mm，厚度 120mm）经 “真空感应 + 真空自耗重熔” 双联熔炼制造，在 650℃、150MPa 离心应力下运行 5000 小时，叶盘榫槽处无疲劳损伤，力学性能保留率达初始值的 92%，符合 GJB 2611 航空用高温合金锻件标准。某核电辅助系统的高温螺栓（M30×200mm）在 600℃、50MPa 预紧力下，10000 次热循环后松弛率≤5%，优于 316L 不锈钢螺栓（松弛率 15%），减少核电设备检修频率。
加工工艺适配国产化生产体系：熔炼采用真空感应 + 真空自耗重熔双联工艺，国产设备可实现铌回收率≥98%，氧含量≤15ppm，铸锭致密度达 99.9%，避免气孔成为疲劳裂纹源；热加工温度区间为 960-1020℃，采用 “等温锻造” 工艺，变形速率控制在 0.01-0.1s⁻¹，每火次变形量 20%-25%，终锻温度≥900℃，通过动态再结晶细化晶粒至 ASTM 7-8 级；焊接选用国产 ERNiFeCrNb-1 焊丝，焊前预热 100-150℃，热输入控制在 18-22kJ/cm，焊后需经 720℃×4 小时时效处理，接头 700℃持久强度达母材 90% 以上；切削加工需选用国产超细晶粒硬质合金刀具（如 YC45，晶粒尺寸 0.6μm），切削速度 30-40m/min，进给量 0.1-0.12mm/r，配合极压切削液，避免加工热量导致 γ'' 相提前析出，确保表面粗糙度达 Ra1.6μm 以下。