GH4099（旧牌号 GH99）是国内高温合金体系里一个很特殊的存在：它没有美英对应牌号，唯一血缘相近的是俄罗斯的 ЭП693（ХН68МВКТЮР）——这是一款从立项起就面向 900℃ 级板材焊接结构的合金。它的强化配置也不走寻常路：铬 17–20% 打抗氧化底子，钴 5–8%、钨 5–7%、钼 3.5–4.5% 三种重原子做固溶强化，最后由铝 1.7–2.4%、钛 1.0–1.5% 析出 γ′ 相补上时效强化这一环。
这套"固溶 + 沉淀"的复合配置，决定了 GH4099 一个跟固溶型板材合金（GH3128、GH3044）完全不同的特征：同一块板，两种热处理状态，两张性能成绩单——950℃ 短时工况查固溶态数据，900℃ 长期服役查时效态数据，选错状态等于选错材料。
本文以 GB/T 14992—2005、GB/T 14995—2010、GB/T 14996—2010 标准原文为基础（成分与板材性能数据经原文逐项核对），结合热处理工艺资料与实际批次检测数据，梳理 GH4099 的成分逻辑、双态性能、焊接工艺窗口与选型边界，供材料工程师与采购决策者参考。
GH4099 的牌号关系比较简单，但有一个容易忽略的点：它在 ASTM / UNS 体系中没有对应牌号，出口文件里只能写 "GH4099 (GB/T 14992)" 或借用俄系口径 ЭП693，不能套用 Inconel / Haynes 任何牌号。
表 1 GH4099 牌号命名对照
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体系 |
牌号 / 编号 |
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中国 GB/T 14992—2005 |
GH4099 （ ISC 编码 H40990 ） |
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中国旧牌号 |
GH99 |
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俄罗斯对应牌号 |
ЭП693 （ ХН68МВКТЮР ） |
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美国 UNS / ASTM |
无对应牌号 |
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德国 W.Nr. / EN |
无对应牌号 |
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常见产品形态 |
冷轧薄板、热轧中厚板、带材、棒材、丝材（焊丝）、锻件、环形件 |
采购提示：网络上部分资料把 GH4099 与其他镍基合金的成分、性能互相串用（例如写成"钴 10–15%"或"铬 19–22%"），与 GB/T 14992 原文不符。本文表 2 的成分数值已按标准扫描原文逐项核对，引用时请以标准原文与质保书为准。
GH4099 的成分表可以按功能拆成四层，每一层都对应明确的失效防线：
表 2 GH4099 极限化学成分（GB/T 14992—2005，质量分数 / %）
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元素 |
规定范围 |
元素 |
规定范围 |
|
C |
≤ 0.08 |
Si |
≤ 0.50 |
|
Cr |
17.00 ~ 20.00 |
Mn |
≤ 0.40 |
|
Ni |
余量 |
P |
≤ 0.015 |
|
Co |
5.00 ~ 8.00 |
S |
≤ 0.015 |
|
W |
5.00 ~ 7.00 |
B |
≤ 0.005 |
|
Mo |
3.50 ~ 4.50 |
Mg |
≤ 0.010 |
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Al |
1.70 ~ 2.40 |
Ce |
≤ 0.020 |
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Ti |
1.00 ~ 1.50 |
Fe |
≤ 2.00 |
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Cu / V / Zr / Nb / Ta |
— （标准未列要求） |
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表 3 各元素的功能分工
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强化层 |
元素 |
作用 |
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抗氧化防线 |
Cr 17–20% |
形成 Cr₂O₃ 保护性氧化皮，是 900–1000℃ 抗氧化的基础 |
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固溶强化 |
W 5–7% 、 Mo 3.5–4.5% 、 Co 5–8% |
高熔点重原子溶入 γ 基体，提高原子间结合力与扩散激活能，直接抬升高温抗蠕变能力； Co 兼顾组织稳定与热加工塑性 |
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沉淀强化 |
Al 1.7–2.4% 、 Ti 1.0–1.5% |
析出 Ni₃(Al,Ti) 型 γ′ 相，时效态贡献主要屈服强度 |
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晶界净化 |
B ≤0.005% 、 Mg ≤0.010% 、 Ce ≤0.020% |
偏聚晶界、净化界面、球化夹杂，改善持久寿命与热加工性 |
这套配置里最值得注意的是 Al + Ti 总量约 2.7–3.9%——在板材合金里属于偏高的 γ′ 形成元素量。它与 GH3128（不含 Al/Ti、纯固溶强化）的区别就在这一层：GH3128 强度只有"固溶"一条腿，GH4099 有两条腿。代价是 γ′ 相在约 1000℃ 以上会逐步回溶并粗化，所以 GH4099 的长期使用温度红线也在 900–950℃，短时不超过 1000℃——这不是冶炼水平问题，是强化机制本身的物理边界。
表 4 成分核对提醒：三处常见的网络错误
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项目 |
错误写法（部分网络资料） |
GB/T 14992 原文 |
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Co |
10–15% |
5.00–8.00% |
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Cr |
19–22% |
17.00–20.00% |
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Fe |
≤3.0% |
≤2.00% |
表 5 GH4099 物理性能（国内通用技术资料口径）
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项目 |
数值 |
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密度 |
8.47 g/cm³ |
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熔化温度范围 |
1345 ~ 1390 ℃ |
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磁性 |
无磁性 |
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室温弹性模量 |
约 208 ~ 215 GPa |
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组织结构 |
γ 奥氏体基体 + 弥散 γ′ + 少量碳化物 |
表 6 热导率与线膨胀系数随温度变化（资料口径）
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温度 |
热导率 λ / W·(m·K)⁻¹ |
温度区间 |
线膨胀系数 α / 10⁻⁶·K⁻¹ |
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100 ℃ |
10.47 |
20~100 ℃ |
12.0 |
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600 ℃ |
19.68 |
20~700 ℃ |
14.7 |
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1000 ℃ |
27.21 |
20~1000 ℃ |
17.4 |
两点工程含义：其一，低温段热导率很低（100℃ 不足 10.5 W/(m·K)，约为不锈钢的一半），燃烧室点火与停车阶段壁面温差大、热应力高，薄壁件的焊缝与孔边设计要按热疲劳校核；其二，线膨胀系数介于奥氏体不锈钢与纯镍之间，与 GH3128 接近，两者互焊的膨胀失配可以接受。
GH4099 的抗氧化数据有一组别人很少引用、但对寿命评估很关键的参数——晶界氧化深度。氧化速率低不代表晶界没有沿晶氧化通道，对承受热疲劳的薄壁焊接件，沿晶氧化是裂纹萌生的源头之一。
表 7 GH4099 抗氧化性能（静态空气，资料口径）
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试验温度 / ℃ |
平均氧化速率 / g·(m²·h)⁻¹ |
晶界氧化深度 / mm |
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800 |
0.017 |
0 |
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900 |
0.084 |
0.0064 ~ 0.0086 |
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1000 |
0.212 |
0.0160 ~ 0.0192 |
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1010 |
0.481 |
0.0288 ~ 0.0320 |
这组数据的读法：900℃ 到 1010℃ 之间，氧化速率放大近 6 倍、晶界氧化深度放大 4 倍——过线的代价不是线性的，是跳变的。设计裕度把长期工作温度压在 950℃ 以下，依据就在这里。
这是 GH4099 与固溶型板材合金差异最大的一章，也是采购最容易踩坑的地方。
GB/T 14995（热轧板）与 GB/T 14996（冷轧板）给 GH4099 规定的检验状态与指标如下（标准原文数值）：
表 8 GH4099 热轧板力学性能（GB/T 14995—2010，标准原文）
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检验试样状态 |
试验温度 |
抗拉强度 Rm / MPa |
断后伸长率 A / % |
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交货状态＋固溶（ 1200 ℃±10 ℃ ，空冷） |
950 ℃ |
≥ 175 |
≥ 40.0 |
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交货状态＋时效（ 900 ℃±10 ℃ ，保温 5 h ，空冷） |
900 ℃ |
≥ 295 |
≥ 23.0 |
表 9 GH4099 冷轧板力学性能（GB/T 14996—2010，标准原文）
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检验试样状态 |
试验温度 |
抗拉强度 Rm / MPa |
断后伸长率 A / % |
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交货状态 |
室温 |
≤ 1130 |
≥ 35.0 |
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交货状态＋时效（ 900 ℃±10 ℃ ，保温 5 h ，空冷） |
900 ℃ |
≥ 295 |
≥ 23.0 |
三条结论直接可读：
第一，950℃ 工况查固溶态、900℃ 工况查时效态。 固溶态 γ′ 全部回溶，靠基体固溶强度扛 950℃ 短时高温，塑性 ≥40% 保证成形与热疲劳储备；时效态 γ′ 弥散析出，把 900℃ 抗拉抬到 ≥295 MPa。两张成绩单对应两种服役剖面，混用任何一张都会误判。
第二，与固溶型合金同表对比，时效强化的收益一目了然。 同一张 GB/T 14995 表 5 里，GH3128（固溶型）900℃ 抗拉要求 ≥185 MPa，GH4099（时效态）要求 ≥295 MPa——同样 900℃，指标差 60%。但注意 GH4099 的伸长率同期从 ≥40% 降到 ≥23%：强度是用塑性换来的，热疲劳敏感的部位校核时两头都要看。
第三，冷轧板交货态只控抗拉上限（≤1130 MPa），不设下限。 这是标准里少见的"反向"写法，逻辑很清楚：固溶态板材是给后续成形、焊接、再时效用的中间材料，强度超标意味着固溶不足或冷作残留未消除，塑性储备和焊接性都会出问题。采购判合格时不要把"强度没有下限"当成标准漏了规定——它防的是另一个方向的失效。
表 10 GH4099 典型力学性能（行业资料汇编，随批次与工艺浮动，验收以标准与质保书为准）
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状态 |
项目 |
典型量级 |
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固溶＋时效 |
室温抗拉强度 |
980 ~ 1100 MPa |
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固溶＋时效 |
室温屈服强度 |
600 ~ 700 MPa |
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固溶＋时效 |
室温伸长率 |
12 ~ 15% |
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时效态 |
900℃ 抗拉强度 |
约 350 ~ 375 MPa |
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时效态 |
900℃ 持久（约 110 MPa 应力） |
寿命 ≥ 23 h |
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固溶态 |
1000℃ 短时持久强度 |
约 50 ~ 70 MPa 级 |
表 11 GH4099 热处理制度（热处理工艺资料口径）
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产品形态 |
制度 |
参数 |
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冷轧板 |
固溶 |
1080 ~ 1140 ℃ （最高不超过 1160 ℃ ），空冷； δ≤3 mm 保温 8~10 min ， δ3~5 mm 保温 10~15 min ，硬度 HB ≤ 300 |
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热轧棒 |
制度 Ⅰ |
1080 ~ 1120 ℃ × 1 h ，空冷 |
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热轧棒 |
制度 Ⅱ |
1090 ℃±10 ℃ × 2 h 空冷 ＋ 900 ℃±10 ℃ × 5 h 空冷 |
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热轧棒 |
制度 Ⅲ |
1000 ℃±15 ℃ × 4 h 空冷 ＋ 700 ℃±10 ℃ × 16 h 空冷 |
棒材三个制度对应三种性能取向：制度 Ⅰ 最软、成形性最好；制度 Ⅱ 面向 900℃ 服役；制度 Ⅲ 双级时效、组织最细，适合综合性能要求高的承力件。合同里写"固溶态"要落到温度区间与冷却方式，这一条与 188、600 两篇的结论一致——"热处理状态"四个字本身不构成可验收的工艺定义。
表 12 GH4099 热轧固溶板实测示例（10 × 150 × 240 mm，2026 年 9 月批次）
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项目 |
实测值 |
GB/T 14992 规定范围 |
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C |
0.038 % |
≤ 0.08 |
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Cr |
18.2 % |
17.00 ~ 20.00 |
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Co |
6.77 % |
5.00 ~ 8.00 |
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W |
5.90 % |
5.00 ~ 7.00 |
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Mo |
3.9 % |
3.50 ~ 4.50 |
|
Al |
1.75 % |
1.70 ~ 2.40 |
|
Ti |
1.3 % |
1.00 ~ 1.50 |
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Fe |
0.89 % |
≤ 2.00 |
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室温抗拉强度 |
978 MPa |
— （交货态由后续工序按需时效） |
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室温伸长率 |
45 % |
固溶态高塑性 |
|
硬度 |
270 HV |
HB ≤ 300 |
该批次成分全部落在标准区间中部，固溶态伸长率 45% 与标准固溶态 ≥40% 的塑性导向一致，适合直接进入冲压、旋压或焊接工序。
GH4099、GH3128、GH3044 三者都出现在燃烧室类部件的选材清单里，但分工并不重叠。
表 13 900℃ 级板材合金横向对比
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项目 |
GH4099 |
GH3128 |
GH3044 |
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强化机制 |
固溶（ W/Mo/Co ）＋ γ′ 沉淀强化 |
纯固溶（ W/Mo ） |
纯固溶（ W ） |
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900℃ 强度（ GB/T 14995 指标） |
≥295 MPa （时效态） |
≥185 MPa |
— （强度最低，塑性最好） |
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焊接性 |
好（固溶态焊接，焊后可免时效） |
优秀 |
优秀 |
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长期使用温度 |
≤ 900 ~ 950 ℃ |
≤ 950 ℃ |
≤ 900 ~ 950 ℃ |
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1000℃ 短时 |
允许（强度衰减） |
允许 |
允许 |
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组织长期稳定性 |
γ′ 存在粗化趋势， >1000℃ 失强 |
固溶态无析出相，极稳 |
固溶态极稳 |
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典型分工 |
900℃ 以下承力焊接结构件 |
火焰筒、隔热屏（强度要求适中） |
冲压成形复杂、承力低的部件 |
选型口诀：承力选 4099，稳定选 3128，好成形选 3044。 三者焊接性都不差，真正的分界在"这个部件要不要扛载荷"——火焰筒壁板主要对抗热应力，GH3128 够用且组织最稳；加力筒体、承力环框这类要扛气动载荷的，GH4099 的时效强化才有意义。
表 14 GH4099 焊接与成形工艺要点
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环节 |
要点 |
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熔炼路线 |
真空感应 + 电渣或真空自耗双联（ VIM+ESR / VIM+VAR ），控制气体与夹杂 |
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熔焊方法 |
手工 / 自动氩弧焊、点焊、缝焊、电子束焊均适用；薄板结构以氩弧焊＋点缝焊为主 |
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焊后处理 |
固溶态焊接、焊后免时效即可投用 —— 大型焊接薄壁件可省去整体时效工序，这是 GH4099 相对其他 γ′ 强化合金的最大工艺红利 |
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热裂纹敏感性 |
W + Mo 含量高，焊缝凝固裂纹与液化裂纹敏感性高于固溶型板材 —— 焊接工艺评定与低热输入、层间温度管控是必要条件，不是建议 |
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冷成形 |
固溶态塑性好（伸长率 ≥35% ），深冲、旋压工艺性良好；冷作后需中间退火恢复塑性 |
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晶粒度 |
薄板一般要求晶粒度 ≥ 4 级；固溶温度超限会导致晶粒粗化，直接损失疲劳与热疲劳寿命 |
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加热注意 |
900~950℃ 以上高温强度高，热变形窗口窄，终锻 / 终轧温度以下必须停锻回炉 |
焊后免时效这一条值得展开：多数 γ′ 强化合金（如 GH4169）焊接后必须做时效恢复热影响区性能，大型结构件进炉时效意味着尺寸控制、工装、周期全套成本。GH4099 靠"焊前固溶 + 焊后直接服役"的流程设计，把这一整套环节省掉——这正是它被发动机燃烧室类大型焊接结构选中工艺侧的原因。
GH4099 的应用版图集中在 900℃ 级"薄板 + 焊接 + 承力"三位一体的场合：
不属于 GH4099 场合的也要说清楚：静抗氧化件（不受力）用 GH3044 更经济；650℃ 以下承力件用 GH4169 更合适；1000℃ 以上长期服役超出了 γ′ 强化机制的物理边界，需要另选合金体系。
表 15 GH4099 执行标准体系
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标准层级 |
标准号 |
内容 |
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牌号与成分 |
GB/T 14992—2005 |
高温合金牌号分类与化学成分（ GH4099 / H40990 ） |
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热轧板 |
GB/T 14995—2010 |
高温合金热轧板：尺寸、外形、成分与 950℃ （固溶态） / 900℃ （时效态）力学性能 |
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冷轧板 |
GB/T 14996—2010 |
高温合金冷轧板：交货态室温性能（ Rm ≤1130 / A ≥35% ）与时效态 900℃ 性能 |
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热处理工艺 |
HB/Z 140 类工艺资料 |
板材固溶与棒材三制度（见表 11 ） |
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航空配套 |
相关国军标 / 专用技术条件 |
航空用冷轧板按组别检验持久性能，专用技术条件可在合同中约定 |
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出口口径 |
GH4099 （ GB/T 14992 ） / ЭП693 |
无 UNS / EN 对应牌号，出口文件按国标牌号 + 标准号书写 |
产品与规格方向：冷轧薄板（0.5~4 mm）、热轧中厚板（4~60 mm）、带材、棒材（φ8~φ300 mm）、焊丝、锻件与环形件。上海君木 2025 年以来的 GH4099 供货记录覆盖 δ35 mm 中厚板与 φ20~φ40 mm 棒材，可按客户技术协议组织定尺与检验（尺寸公差可约定至长度 ±3 mm / 厚度 ±0.3 mm）。
把前面九章压成一张判断清单，就是下面这张表。
表 16 GH4099 适用性判据
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工况特征 |
建议 |
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900 ~ 950℃ 以下、承受气动载荷或机械载荷的薄壁焊接结构 |
✅ 首选 （时效态 900℃ ≥295 MPa ） |
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部件要冲压 / 旋压成形、焊后没有条件整体时效 |
✅ 首选（固溶态焊接、焊后免时效） |
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900℃ 长期服役且要求比 GH3128 高约 60% 的强度指标 |
✅ 首选 |
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纯静置抗氧化、几乎不受力（垫板、隔热挡板） |
❌ GH3044 更经济 |
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950℃ 以上长期服役、组织稳定性优先 |
❌ 选 GH3128 （固溶型无析出相，长期暴露不衰减） |
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1000℃ 以上长期承力 |
❌ γ′ 粗化回溶，超出强化机制边界，需另选体系 |
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650℃ 以下中温承力件 |
❌ GH4169 / GH4141 体系性价比更高 |
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湿腐蚀介质（酸、氯离子）环境 |
❌ 选 C-276 / 825 等耐蚀合金， GH4099 不是耐蚀牌号 |
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高温转动件（盘、叶片） |
❌ 板材合金的定位，盘件选粉末冶金 / 变形盘体系 |
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固溶温度控制无把握（设备仅能 ±25℃ ） |
⚠️ 固溶超限晶粒粗化不可逆，先解决炉温均匀性再订货 |
与前几篇官网稿的横向分工（六个牌号放在一起看，选型边界就清楚了）：
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主要矛盾 |
推荐牌号 |
对应文章 |
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湿腐蚀（硫酸 / 盐酸 / 含氯介质） |
C-276 （ UNS N10276 ） |
《 Hastelloy C-276 耐蚀合金全解析》 |
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中温（ ≤650℃ ）高压承力 + 耐蚀 |
625 （ UNS N06625 ） |
《 Inconel 625 镍基合金全解析》 |
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抗渗碳 + 抗氯离子应力腐蚀 + 苛性碱 |
600 （ UNS N06600 ） |
《 Inconel 600 镍基合金全解析》 |
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≥1000℃ 氧化 / 含硫燃气热腐蚀 / 无磁 |
188 （ UNS R30188 / GH5188 ） |
《 Haynes 188 钴基高温合金全解析》 |
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900℃ 级承力薄壁焊接结构 |
GH4099（GH99 / ЭП693） |
本文 |
上海君木钢铁集团有限公司长期供应 GH4099（GH99）板材、棒材、焊丝与锻件，下游客户覆盖航空结构件加工、数控加工与装备制造行业，实际交付案例包括 10~35 mm 热轧固溶中厚板与 φ20~φ40 mm 棒材定尺供货。可提供：
GH4099 采购中最值得逐项核对的四件事：
其一，双态数据不要混用。 950℃ 工况引用固溶态指标、900℃ 长时工况引用时效态指标，设计校核前先确认部件的服役剖面，再决定检验状态。
其二，成分以标准原文为准。 网络资料普遍存在 Co、Cr、Fe 限值串用的问题（见表 4），技术协议与验收文件建议直接引用 GB/T 14992 原文数值。
其三，固溶制度写进合同。 固溶温度超限导致的晶粒粗化不可逆，且室温拉伸查不出来——"固溶处理"应落到温度区间、保温与冷却方式。
其四，焊接件优先按固溶态交付。 固溶态焊接、焊后免时效是 GH4099 的工艺红利；若供应商按时效态交货，焊接热循环会让焊缝区 γ′ 重新溶解，性能复验时反而说不清。
若您正在评估 GH4099 用于燃烧室与加力燃烧室类焊接结构、900℃ 级承力件、高温工装，或需要板 / 棒 / 焊丝定尺与检验配套，欢迎提供工况参数（温度、载荷状态、成形工艺、焊接方法、执行标准），工程师团队可配合出具选型建议与正式报价。
联系方式
上海君木钢铁集团有限公司
Shanghai Junmu Steel Group Co., Ltd.
镍基耐蚀耐高温合金 · 钴基高温合金 · 特种钢 · 环形锻件 · 工程化交付
核心联系方式
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渠道 |
信息 |
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邮箱 |
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电话 |
+86-21-67885501 |
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阿里巴巴店铺 |
junmualloy.1688.com |
业务范围
GH4099 / GH99 等国产高温合金，Hastelloy（C-276 / C-22 / B-2 等）、Inconel（625 / 600 / 718 / X-750 等）、Incoloy（800 / 825 / 925 等）、GH 系列（GH3128 / GH5188 / GH3625 / GH4169 等）、NS 系列耐蚀合金，以及 1Cr12Ni3MoVN、X8CrMnN18-18 等特种钢号、环形锻件定制。
支持标准
GB/T 14992 / 14995 / 14996 · GJB · HB · ASTM · ASME · AMS · EN · DIN 全体系对接。
服务行业
航空航天 · 燃气轮机 · 数控加工与装备制造 · 热处理设备 · 高温换热器 · 化工设备 · 油气开采 · 海洋工程 · 核电。
询价提示
为加速响应，建议邮件中提供以下信息：牌号 / 规格（板厚 / 带宽 / 棒径 / 定尺长度）/ 数量 / 执行标准 / 终端工况（使用温度 / 承力状态 / 焊接与成形工艺 / 设计寿命）。
