CN102071338B - 镍基超级合金,由上述超级合金制成的机械构件,包括上述构件的涡轮机工件及相关方法 - Google Patents

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Abstract

一种特别适用于机械构件制造的镍基超级合金，该机械构件用于涡轮机工件，其特征在于，其包含至少下述元素，以重量百分比计：3％-7％的铬、3％-15％的钨、4％-6％的钽、4％-8％的铝、低于0.8％的碳、剩余百分比的镍和杂质。

Description

镍基超级合金,由上述超级合金制成的机械构件,包括上述构件的涡轮机工件及相关方法
相关申请的交叉引用
本发明根据35U.S.C.§119(a)-(d)或(f)要求享有于2009年7月29日先提交的、同时待审的申请号为CO2009A000027的意大利申请的优先权，其在此全文引入作为参考。
技术领域
本发明涉及一种新的镍基超级合金及其生产方法。本发明还涉及由上述超级合金制成的机械构件、装配了所述构件的涡轮机工件以及具体的应用方法。
背景技术
通常在材料技术领域，涉及制造在高温下工作的机械构件的问题通过使用冷却系统或热障(thermal barrier)来冷却制成该构件的材料来解决，因而提高了机械抗力(mechanical resistance)。事实上，如果没有设置足够的冷却系统，构件在高温下的寿命会被缩短；在使用过程中可能需要降低温度来延长构件的寿命至标准值。
由多种元素组合而成、其中至少一种元素是金属的多种类型的合金已经开发出来，目的是尝试获得下述材料，即在高温下使用时，将会表现出高机械抗力并同时表现出特定的性能，该性能基于具体应用涉及耐化学品性(耐腐蚀、侵蚀、或者其它)。更具体地说，当涉及涡轮机构件时，冷却系统的使用导致了复杂的生产过程，并且导致了涡轮机特定工件性能的降低；这就证明了对制成构件材料的选择是基本的。
镍超级合金是被开发用于应付高温的特种合金，其设计成在1000℃左右的温度下具有良好的机械抗力以及较高的抗氧化性，其主要用于航空和/ 或航空空间领域(虽然并非穷举)。这些镍基超级合金包括非常宽的基于金属的合金种类，其一直处于改进和研究中，这是由于基于所包含的化学元素的数量和数目，所包含的化学元素可以以非常扩展的方式不同地组合，因而基于特定的元素组合或混合物得到渐次的差异。
因而，当前虽然技术上取得了进步，但是这个问题仍然存在，因此制造改良的镍基超级合金的需要仍然是必须的。需要具有较高的机械抗力、耐化学品性和耐热性的超级合金，从而生产具有更低成本和更高性能的涡轮机工件。
发明内容
本发明的一个目的是获得一种镍基超级合金，与传统合金相比，该超级合金能够在更高温度下操作，同时改良了机械抗力和耐化学品性，并且部分地克服一些上述问题。
本发明的其它目的是：获得一种生产所述超级合金的方法，获得由该超级合金制成的机械构件和获得装配有所述构件的涡轮机工件。这些目的和优点实际上通过权利要求1的超级合金得到，由权利要求6中所述方法获得，以及用如权利要求8所述的构件、用基于权利要求9的机械工件和用如权利要求10所示的具体应用方法获得。
本发明的技术优点在下文所述的权利要求中公开。
本发明的一个主要方面在于用于生产机械构件的镍基超级合金的生产，该机械构件将会在涡轮机工件中在1200℃左右的高温下使用。如本发明中所述，该超级合金包括至少下述元素，其量以重量百分比表示(如果没有另外指出，下文以及随附权利要求书中的百分比均为重量百分比)：3％-7％的铬(Cr)、3％-15％的钨(W)、4％-6％的钽(Ta)、4％-8％的铝(Al)、低于0.8％的碳(C)、剩余百分比的镍(Ni)和额外的、可能的杂质。
本发明的一种非常适宜的应用是一种超级合金，其中该超级合金包括以体积百分比表示0％-15％、优选0％-7％、更优选0％-6％的氧化钇(III)，也被称作“Yttria(氧化钇)”(化学式为Y2O3)，用来在高温下增强超级合 金的机械抗力。
简言之，氧化钇(III)是一种发白的固体物质，其在空气中是稳定的，并在一些技术领域中使用，例如举例来说，在微波过滤器或者超导金属(由于其在高温下成为超导体的能力)的生产中，或者用于某些类型的有机金属化合物(将其转化为化学式为YCl3的氯化钇(III))的生产。在本发明的另一个适宜的应用中，该超级合金包括以重量百分比表示0％-10％、优选3％-7％、甚至更优选4％-6％的铼(Re)，从而增强了高温下的机械抗力。
简言之，铼是一种稀有的银白色重金属，具有位居所有元素中最高熔点之列的熔点，仅低于钨和碳。其还是最致密(densest)金属之一，仅铂、铱和锇超过它。铼是最后一个发现的天然存在的元素。其通常以粉末形式出售，并可以在氢化氛围中通过加压或者孔隙烧结的方式压缩。铼本质上非游离态，并且其不可能在典型的矿石中发现。在地壳中可以发现的量为约0.001ppm，也就是约每吨一毫克。其主要从矿石焙烧得到的烟尘中提取，所述矿石为含有硫化同的矿石和一些含有钼的矿石，其中偶尔含有0.002％-0.2％的铼；其例如可以在高温下利用氢气还原高铼酸铵得到。其纯化工艺是困难且昂贵的。该元素的主要应用是：煤气生产用铂-铼催化剂的制造；质谱仪用长丝和离子检测器的生产；钨或钼基合金用添加剂用于制造超导合金；氢化工艺用催化剂，由于良好的耐磨性和耐腐蚀性用来制造电接触器；用于热电偶温度计生产中的元素，所述温度计用于测量高至2200℃的温度，以及许多其他应用。
在本发明一个非常适宜的应用中，该超级合金包括，基于铼的量，以重量百分比计：4％-6％或者9％-11％的钨，请参见下文。
在另一个应用中，该超级合金具有至少一种下述元素，以重量百分比表示：4％-6％的铬(Cr)、4.5％-5.5％的钽(Ta)、5％-7％的铝(Al)、低于0.1％的碳(C)。在一个特定应用中，上述合金，优选等轴类型合金，可以微量添加铪(Hf)、锆(Zr)和硼(B)，总量最高可达2％，目的是提高基于特定应用的机械特性。
根据其它方面，本发明涉及一种生产镍基超级合金的方法，其包括以下述量混合以下元素的步骤(以重量百分比计)：3％-7％的铬(Cr)、3％-15％ 的钨(W)、4％-6％的钽(Ta)、4％-8％的铝(Al)、低于0.8％的碳(C)，剩余百分比的镍(Ni)以及额外的、可能的杂质。其它步骤可包括将下述元素中的至少一种与该超级合金混合：
-(以体积百分比计)0％-15％、优选0％-7％、甚至更优选0％-6％的氧化钇(III)(Y2O3)；
-(以重量百分比计)0％-10％、优选3％-7％、最优选4％-6％的铼(Re)；
-基于铼的量，以重量百分比计4％-6％或者9％-11％的钨。
在本发明一个非常适宜的应用中，该超级合金通过“熔解”获得。“熔解”是指也被称作“铸造作业”的那些生产工艺，该铸造作业产生铸槽，例如，在沙子中(称作“砂铸”)、在金属中(也称作“壳铸”)或者在压力下(“模铸”)和许多其它工艺。
详细地说，该超级合金可以通过被称作“失蜡微熔”的铸造作业获得，该失蜡微熔铸造由以下步骤组成：
-制备待生产构件的蜡模；
-在蜡模周围制造特定的涂层(一般为白垩或者磷酸盐(phosphatic))；
-一旦涂覆后，在高温(一般为650℃-900℃)下将所得模具暴露于热循环，从而除去蜡并产生中空模具；
-通过特定浇注通道将超级合金浇注到模具中；
-使超级合金在模具内固化，然后将该超级合金从模具中取出。
在高温下的热循环可以采取下述多种加热程序进行，如自由焰熔法、感应熔解法、在电阻加热基材上熔解法、附聚型钨电极之间的电弧灯熔解法，和许多其它方法。
可以通过重力、通过气体推动合金、通过降压或者还可通过离心推力和许多其它方法实施铸造。凝固工艺，无论是利用“失蜡微熔”或者是任何其它的铸造工艺，都可以被控制从而获得单晶、等轴或者定向凝固，如下文所述。详细地说，单晶微熔允许获得对于所有晶粒晶界现象具有良好性能(如低蠕变)的超级合金，该超级合金具有高抗氧化性和抗机械和化学应力以及抗其它许多现象的性能；然而从另一方面说，获得所述结果的过程是复杂且昂贵的。另一方面，等轴熔解用于产生更加低成本的超级合金，该超级合金 同样更加易于生产，但是与通过单晶微熔获得的超级合金相比，具有较低的抗力。另一方面，定向微熔基于优选的晶粒方向确保了更好的抗力。“失蜡”或者一些其它类型的铸造作业的主要优势在于，其可以控制冷却从而获得具有良好性能的合金，并且同时其能够在不需要精细机械作业的情况下获得复杂的形状。微孔、不均匀性或者不需要的相沉淀出现的可能性使工艺以及产品的精确控制成为必需。
在本发明的一个非常适宜的应用中，该超级合金通过“粉末冶金”获得。“粉末冶金”是如下生产工艺，通过该生产工艺，金属(或者陶瓷)制成的产品通过其粉末的热机械处理获得。
详细地说，该超级合金可以通过热压获得，从而通过“烧结”工艺压缩该粉末，其主要由以下步骤组成：
-以固体颗粒或者粉末的形式，制备任选地(eventually)包括铼的上述超级合金；
-任选地将钇粉与上述粉末混合；
-将该粉末倒入高压软模具中，该模具复制待生产物品的形状或者具有适当放大尺寸的类似形状；
-在压力下以低于该材料的熔点的约0.7-0.9倍的温度加热所述模具，从而将其烧结并使得颗粒致密，同时引发新的结晶；
-冷却并打开该模具从而获得最终的构件。
粉末冶金的主要优点在于其最大程度地减少或者消除了机械作业的需要，其特别是对于复杂几何形状恰好有利于降低成本，其可以获得对材料的广泛选择以及良好光洁度的最终处理和每个工件的良好的再生产性、适用于流水生产线需求的特征。
另一方面，其缺点大多是由于与通过熔解获得的产品相比，最终产品具有较低机械性能和较低尺寸精度。无论在铸造作业和粉末冶金的情况下，在最终构件上可以包括进一步的处理，举例来说，校正(rectification)、抛光、磨光、校准或其它任何机械精整处理，以及完成形状的处理(在几何限制恰好与基体压缩不一致的情况下)，或者目的在于最优化材料性能的热处理，以及许多其它处理。
另外，基于其设计的特定用途，可以在该超级合金(或者更好是由该超级合金制成的最终产品)上应用保护涂层。
本发明的另一个令人感兴趣的方面是，由上述超级合金制成的涡轮机工件的机械构件的制造，其在使用时能够忍耐高温(高达约1200℃或者稍高)。本发明的另外一个方面是涉及涡轮机工件的方面，其中至少一个机械构件由上述超级合金制成，例如燃气涡轮，或者许多其它构件。
不能排除上述超级合金可以在其它应用或者技术领域中使用，在这些领域中，需要使用能够忍耐高温(高达约1200℃)的材料，或者涉及高机械应力和抗氧化和/或腐蚀性。
本发明的另一方面涉及一种方法，该方法用来提高燃气涡轮的性能，做法是用由本发明所述的超级合金制成的零件替换在高温情况下会出现问题的其定子构件的某些零件。请参见下文。
使用如本发明所述超级合金的优点之一为，如果与镍基超级合金相比，本文中公开的超级合金提供了能够将涡轮机构件的使用温度提高到约1200℃的机会，这是由于超级合金的特定组成。
事实上，所述超级合金至少高至所示最高温度表现出良好的抗氧化性和高机械抗力。
详细地说，参见其组成，该超级合金允许改良至少下述特性：
-在超过1000℃的温度下更好的抗氧化性；
-在超过1100℃的温度下更高的拉伸强度；
-更好的γ’硬化相稳定性，其由镍-铝(化学式Ni3Al)中的沉淀组成，赋予超级合金机械性能(高至约1300℃)。
因而，可能提高使用的典型温度(在涡轮机领域中利用实际的市售合金则不可能)，并且可能在相同使用时延长构件的寿命，或者显著降低构件的冷却；因此简化了构件和减少了使用热障用于降温保护的需求。
使用该材料所得的优点有多个，特征在于其能够在高温下使用的特性，其优点可汇总如下：
-由于能够提高使用温度而导致的更高性能；
-由于能够降低运转所涉及的冷却气体的量而导致的更高性能；
-构件的更长寿命；
-由于冷却系统的优化导致的构件的设计和生产过程的改良。
这些技术方面中的每个都能带来相应的经济利益。
另一个优点是该超级合金是非常通用的，这是因为其可以用于生产机器或者新设计的构件或者实现已有机器或构件的改良。总体而言，本发明可以在所有下述领域使用，在所述领域中就机械性能方面和抗氧化性和抗腐蚀性方面二者而言需要足够的耐高温性。
应用该方法的其它方便的说明和方式以及本发明所述设备在随附的权利要求书中公开，并参考一些非限定性的实施例在下文中详细描述。
附图说明
对于本领域技术人员来说，如果其参考附图，本发明众多的目的和优点更加显然，该附图显示实用的而非限制性实例。在附图中：
图1表示了基于本发明的某些应用，多种超级合金的抗蠕变性与负载和温度的函数关系；
图2至6表示了基于本发明的某些应用，对多种超级合金进行的一些氧化试验的结果，并将这些结果与某些目前市售合金比较；
图7表示了在本发明的某些应用的高温下与一些市售合金相比，关于牵引阻力的说明性图表；
图8表示了基于本发明一个应用的涡轮机工件的构件的局部剖面轴侧图。
具体实施方式
作为本发明第一应用产生的第一超级合金被称作Ni29，至少包括下述元素：铬(Cr)5％(wt％)；钨(W)10％；钽(Ta)5％；铼0％；铝(Al)6％；碳0.05％和任选的氧化钇(III)(Y2O3)0.5％至2％(最后一个为体积百分比)。
作为本发明第二应用产生的第二超级合金被称作Ni32，至少包括下述元素：铬(Cr)5％(wt％)；钨(W)5％；钽(Ta)5％；铼5％；铝(Al) 6％；碳0.05％和任选的氧化钇(III)(Y2O3)0.5％至2％(最后一个为体积百分比)。
详细地说，钨的量可以以反比例与铼的量相平衡，例如，当铼为5％时设定5％的钨，当不存在铼时设定10％的钨。基于特定的应用，不能排除包括一定量的钴(Co)，低于5％(以重量百分比)。请注意，提到所述超级合金的组成对于本发明仅是解释性的而非限制性的，因为其可随特定的应用或该应用本身中使用的工艺而发生变化。图1-8表示了实施的一些试验的结果。
图1为表示抗蠕变性的图表，该抗蠕变性通过应力破坏试验评价，其评价了在恒定负载和特定试验温度下柱形试样发生破坏前的时间。在图表中，负载变化取决于拉尔生-密勒(Larson-Miller)参数，以每平方英寸千磅(ksi)表示，其以多个合金的试验温度和破坏时间作为参数，与由本发明所示方法制得的一些其它其他合金相比较。
详细地说，线1A涉及市售钴基合金FSX414；线1B涉及市售镍基合金GTD222；线1C涉及市售SC RenèN4；线1D涉及利用单晶工艺获得的合金Ni32；线1E涉及利用单晶工艺制得的合金Ni29，曲线1F涉及利用等轴工艺并微量添加Hf和Zr获得的合金Ni32，点1G涉及通过粉末冶金然后热挤出制得的合金Ni32。
提醒注意的是，观察该图表，不同形式的本发明是怎样表现出了几乎与最好的市售产品相当的机械抗力特性，同时其表现出更好的抗氧化性(也请参见下图)。另外，基于项目的特定需要，可以通过简单地变化生产工艺增强合金的性能，例如单晶、等轴工艺和许多其它工艺。为了增强机械性能，本发明的生产优选以其微熔单晶形式。
图2为表示抗氧化性的图表，该抗氧化性是在多个合金上进行的一组循环氧化试验中，基于实施的循环次数，测量每单位面积的重量变化(g/cm2)评价；这些循环中的每一个包括加热至1250℃保持1小时然后冷却，在室温下保持15分钟。详细地说，线2A表示了通过粉末冶金获得并且包括0％Y2O3的合金Ni29单位面积的重量变化；第二条线2B涉及通过粉末冶金获得并且包括5％Y2O3的合金Ni29；第三条线2C涉及商品合金
；第四条线2D涉及商品合金PM2000；第五条线2E涉及商品合金MA6000；第六条线2F涉及含有2％(体积)Y2O3的合金Ni20。
从该图表可能看到根据本发明实施的工艺生产的合金如何在高温下表现出高于每个商品合金的抗氧化性，除了合金PM2000，其在高温下具有非常低的机械性能。
图3为类似于图2的图表，其表示了在多个合金上进行的一组循环氧化试验中，基于实施的循环次数，每单位面积的重量变化(g/cm2)；这些循环中的每个包括加热至1200℃保持1小时然后冷却，在室温下保持15分钟。详细地说，第一条线3A表示了等轴合金Ni29的性能；第二条线3B表示等轴合金Ni32的性能；第三条线3C表示了单晶合金Ni29的性能；第四条线3D表示了单晶合金Ni32的性能；第五条线3E表示了通过粉末冶金获得的合金Ni32的性能；第六条线3F表示了通过粉末冶金获得的合金Ni29的性能。
由该图表显而易见的是，特定的生产技术影响抗氧化性。详细地说，建议通过粉末冶金实施本发明，以在不会过度劣化机械性能的情况下优化抗氧化性。
图4为类似于图3的图表，其表示了在多个通过微熔获得的合金上进行的一组循环氧化试验中，基于实施的循环次数，每单位面积的重量变化(g/cm2)；这些循环中的每个包括加热至1200℃保持1小时的步骤，和冷却程序，在室温下保持15分钟。
详细地说，第一条线4A表示了等轴合金Ni29的性能；第二条曲线4B表示了等轴合金Ni32的性能；第三条曲线4C表示了含有低碳(约0.005％)的合金Ni29的性能；第四条曲线4D表示了含有低碳(0.005％)的合金Ni32的性能；第五条曲线4E表示了微熔等轴合金Ni29的性能，该合金经过了热等静压(HIP)处理；第六条曲线4F表示了微熔等轴合金Ni32的性能，该合金经过了热等静压(HIP)处理；第七条线4G表示了单晶微熔合金Ni29的性能；第八条线4H表示了单晶微熔合金Ni32的性能。请注意，在该图表中，在本发明给出区间内的化学成分或多或少的实质变化以及在微熔工艺中的差别如何在经历循环氧化过程中产生不同的性能。图5表示了基于本发 明的一些可能应用，在一些通过粉末冶金获得的合金上进行的一组循环氧化试验中，基于实施的循环次数，每单位面积的重量变化(g/cm2)；这些循环中的每个包括加热至1200℃保持1小时，和冷却程序，在室温下保持15分钟。详细地说，第一和第二条线，5A和5B表示了含有0％Y2O3的Ni29合金的性能；第三和第四条线，5C和5D表示了含有0.5％(以体积)Y2O3的Ni29合金的性能；第五条线5E表示了含有1％(以体积)Y2O3的Ni29合金的性能；第六和第七条线5F和5G表示了含有1％(以体积)Y2O3的Ni32合金的性能；第八条线5H表示了含有0.5％(以体积)Y2O3的Ni32合金的性能；第九条线5I表示了含有1％(以体积)Y2O3的Ni32合金的性能。请注意，该图标清楚地表示了超级合金中的氧化钇(III)的浓度是如何与抗氧化性紧密联系的，该超级合金是通过根据本发明所示的工艺进行的粉末冶金制得的。
图6为图表，其表示了基于本发明所述的多个工艺中的一个，在经历过烧结的多个型号为Ni29的合金上进行的一组循环氧化试验中，基于实施的循环次数，每单位面积的重量变化(g/cm2)；这些循环中的每个包括加热至1200℃的步骤并保持1小时和冷却的步骤，在室温下保持15分钟。详细地说，第一条线6A表示了Ni29合金的性能；第二条线6B表示了含有2％(以体积)Y2O3的合金Ni32的性能；第三条线6C表示了含有5％(以体积)Y2O3的Ni32合金的性能；第四条线6D表示了含有10％(以体积)Y2O3的合金Ni32的性能；第五条线6E表示了含有20％(以体积)Y2O3的合金Ni32的性能；第六条线6F表示了含有40％(以体积)Y2O3的合金Ni32的性能。请注意，超过20％的高氧化钇(III)浓度是如何降低抗氧化性的。图7为图表，其表示了商品合金与本发明公开工艺制得的合金相比进行的牵引试验的结果。
详细地说，第一条线7A表示了合金MA754的性能；第二条线7B表示了合金MAR-M200的性能；第三条线7C表示了合金MA956的性能；第四条线7D表示了合金HA188的性能；第五条线7E表示了合金PM1000的性能；第六条线7F表示了合金PM2000的性能和第七条线7G表示了合金MA758的性能。点7H表示了利用单晶Ni20获得的结果，点7I表示了利用 单晶Ni32(几乎覆盖了图表)获得的结果；点7L表示了利用粉末冶金然后进行热挤出获得的合金Ni29，点7M表示了等轴合金Ni29。请注意，在高温下的机械性能可与在“单晶”的情况下表现出较好的性能的商品合金媲美；图8表示了涡轮机的机械系统100的局部轴侧图，其包括多个空的空气动力空间，该空间在两个并列喷嘴111之间形成，该喷嘴由内墙112和外墙114分隔并包含。涡轮机内的这些喷嘴及其支撑件的设计目的在于，至少部分地，补偿由热气引起的变形，并且使其正确地与气体路径对齐。
也可以对喷嘴实施冷却系统；这些冷却系统由一组孔116组成，通过这些孔，冷却气体从构件的内侧朝向外侧部分循环，从而可以延长构件其自身的寿命。基于本发明给出的工艺，在图8的展开图中所示的设备中还包括模制的插件118。其由本发明所示工艺制成的合金制作，并且其位于喷嘴的入口部分100I和出口部分110U中，其均为这些构件的重要区域。模制插件的存在将会延长构件的寿命。这些插件118可以包括在新型构件的设计中，或者可以被装配到已用的构件中从而延长其寿命。
该机械系统100显然仅是示例性的，基于特定的应用和需要，本发明公开的合金适合于生产其他构件或者其它机械系统。
众所周知的是，上述说明仅为示例性的，其不以任何方式限制本发明的可能性，其可以在本发明自身的基础上在形式上和方式上有所变化。权利要求书中涉及的附图标记仅便于对说明书和附图的理解，其不以任何方式限定本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种适用于机械构件制造的镍基超级合金，该机械构件用于涡轮机工件，所述镍基超级合金由以下组成，
以重量百分比计：
3％-7％的铬、
3％-15％的钨、
4％-6％的钽、
4％-8％的铝、
0％-10％的铼、
总量最高达2％的铪、锆和硼、
低于0.8％的碳、
剩余百分数的镍和杂质；以及
氧化钇，以体积百分比计：0％-15％。
2.如权利要求1所述的超级合金，其还包含氧化钇，该氧化钇的量为，以体积百分比计：0％-7％。
3.如权利要求1所述的超级合金，其还包含氧化钇，该氧化钇的量为，以体积百分比计：0％-6％。
4.如权利要求1所述的超级合金，其还包含铼，该铼的量为，以重量百分比计：3％-7％。
5.如权利要求1所述的超级合金，其还包含铼，该铼的量为，以重量百分比计：4％-6％。
6.如权利要求1所述的超级合金，其中所述钨的量为，以重量百分比计：4％-6％或者9％-11％，其取决于所述铼的量，其中钨的量以反比例与铼的量相平衡。
7.如权利要求1所述的超级合金，其包含，以重量百分比计：4％-6％的铬；4.5％-5.5％的钽；5％-7％的铝；低于0.1％的碳。
8.一种生产镍基超级合金的方法，其中所述方法包括混合权利要求1中所述的镍基超级合金的组分。
9.如权利要求8所述的方法，特征在于：
-混合以重量百分比计4％-6％或者9％-11％的钨，其取决于所述铼的量，其中钨的量以反比例与铼的量相平衡。
10.如权利要求8所述的方法，特征在于：
-混合以体积百分比计0％-7％的氧化钇；
-混合以重量百分比计3％-7％的铼；和/或
-混合以重量百分比计4％-6％或者9％-11％的钨，其取决于所述铼的量,其中钨的量以反比例与铼的量相平衡。
11.如权利要求8所述的方法，特征在于：
-混合以体积百分比计0％-6％的氧化钇；
-混合以重量百分比计4％-6％的铼；和/或
-混合以重量百分比计4％-6％或者9％-11％的钨，其取决于所述铼的量,其中钨的量以反比例与铼的量相平衡。
12.一种涡轮机工件用机械构件，该机械构件由权利要求1所述的镍基超级合金制成。
13.一种涡轮机部件用机械构件，该机械构件由镍基超级合金制成，而镍基超级合金由权利要求8所述的方法制造。
14.一种涡轮机工件，其包括至少一个如权利要求12所述的机械构件。
15.一种涡轮机工件，其包括至少一个如权利要求13所述的机械构件。
16.一种改良燃气涡轮性能的方法，其包括用由权利要求1所述的镍基超级合金制成的插件替换在高温情况下关键的燃气涡轮定子构件的一个或多个部件。
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