本发明叙述了一种可在大气高温条件下用于各类热引擎和其它高温机构滑动和密封部件的含硫高温自润滑合金及其制备方法。 大气及特殊环境下的高温润滑问题是当今摩擦学研究的重点课题之一。该类问题的解决对发展新一代高效能引擎和先进推进系统及其它高温机构有很大的实际意义。由于高温下润滑油、润滑脂和常用固体润滑剂失效，使润滑变得十分困难，在各类热引擎和其它高温机构中作为摩擦部件使用的工程材料要在苛刻的环境和摩擦学条件下工作，而发生较高的摩擦，并导致严重的磨损失效。
CN1034584A公开的高温自润滑镍基合金存在较低温度下摩擦系数过高和较高温度时耐磨性及耐热性较差等不足，加之最佳实施例合金中昂贵合金元素Nb含量高而使制造成本高，从而降低了该合金的实用性。
本发明的目的是为各类热引擎和其它高温机构等的滑动和密封部件提供一种具有高的强度和耐热性，并在较宽的温度范围内呈现优异耐磨性和自润滑性的含硫高温自润滑镍合金，本发明的另一个目的就是提供该合金的制备方法。
本发明提供的含硫自润滑镍合金的基本化学成分为：C：0-1.2，Mn：8-20，Cr：0-20，Co：3-15，Fe：5-20，S：2-8，（wt%重量面分比，下同），余量为NI，该合金由含大量合金元素的固溶强化的镍γ相基体和碳化物硬质相及硫化物润滑相构成。
铸造含硫高温自润滑镍基合金的制备方法如下：
合金采用中频感应熔炼，熔模铸造成形的制备工艺，步骤为：
1、配料。选用电解镍、金属钴、纯铁、金属铬，电极石墨碳金属钼（或钼-铁）为原料，硫以FeS形成加入。按比例称取原料，待用。配料前将原料破碎成适当大小的块状，并进行喷砂或研磨处理，除去表面锈蚀和污物。
2、加料。为减小活性金属元素Cr、Mo及元素硫地烧损，采用分批加料法，即先加入镍、钴、铁成分，再依次加入铬、钼、碳成分和FeS。
3、熔炼。熔炼在中频感应炉中进行。
（1）将先加入的镍、钴、铁成分加热到熔化，再将铬钼碳成分加入，加大功率将其熔化。保温1-2分钟。
（2）降低功率加入FeS，控制温度在1320-1360℃、保温5-10分钟，使合金熔体充分合金化。并让生成有益于减摩的硫化物的化学反应充分进行。
（3）加大功率使合金过热。加入占合金总量0.1-1（wt%）的CeO2粉末，并用大功率搅拌熔池1-2分钟。将合金熔体的温度控制在1380-1520℃的烧注温度。
4、壳型预热。将事先加工焙烧好的熔模铸造壳型预热到400-1000℃的温度待用。
5、浇注。将温度为1380-1520℃的合金熔体平稳、连续地浇入预热好的壳型中。
6、破型取出铸件。随预热炉缓慢冷却后，打破壳型，即得合金铸造毛坯。
具有上述化学成分，并经上述制备方法制得的铸造含硫高温自润滑镍基合金的某些物理机械和摩擦磨损性能如表1，2所示。
注：摩擦系数、磨损率为栓-盘式高温摩擦试验机上测得，对偶材料为淬火高速钢（W18Cr4V）。
实施例
例1：化学成分为Mo：18，Fe：15，Co：5，S：4（wt%），余量为Nl的铸造含硫高温自润滑镍基合金由Co、Fe、Mo固溶强化的镍γ相基体和硫化物MoS2润滑相构成。其密度为7.68g/cm3，硬度为HV 204×107Pa，热膨胀系数（20-800℃）为15.0×10-6/℃，冲击值为0.36×105J/m2，抗压强度20℃为6.58×108Pa，500℃为5.83×108Pa。该合金室温时的摩擦系数较高为0.50，300℃时降低至0.28，300-500℃摩擦系数低而稳定（0.28-0.20），磨损小（磨损率为2.8-8.7×10-14m3/N·m），可用于工作温度为300-500℃的热引擎和其它高温机构的滑动和密封部件。
例2：化学成分为C：0.4，Mo：15，Fe：10，Cr：10，Co：5，S：5（wt%）余量为Nl的铸造含硫高温自润滑镍基合金由Fe、Co、Cr、Mo固溶强化的镍γ相基化（M0.9Cr0.1）2C硬质相和以Cr3S4为主的硫化物润滑相构成。其密度为7.83g/cm3硬度为HV 231×107Pa，线膨胀系数（20-800℃）为：14.3×10-8/℃，冲击值为0.34×105J/m2，抗压强度20℃为7.07×108Pa，500℃为4.36×108Pa，该合金在150-500℃温度范围内摩擦系数低而稳定（0.26-0.20），磨损小（磨损率为1.8-6.2×10-14m3/N·m），适用于150-500℃工作的冲击负荷较低的热引擎和其它高温机构的滑动和密封部件。
例3：化学成分为C：0.6-0.7，Mo：15，Cr：10，Co：10，Fe：10，S：5，余量为Nl的铸造含硫高温自润滑镍基合金由Fe、Co、Cr、Mo等固溶强化的基体（M0.9Cr0.1）2C硬质相和Cr3S4润滑相构成。其基体中合金元素总含量达34%以上。该合金中出现体积百分比超过40%的由基体、碳化物颗粒和硫化合颗粒构成的共晶组织，较大程度上增大了合金的强度和耐磨性。该合金密度为7.83g/cm3，硬度为284×107Pa，线膨胀系数（20-800℃）为：14.1×10-6/℃，冲击值为0.42-0.60×105J/m2，（经真空感应熔炼、真空熔模铸造工艺制备的该合金冲击值可达1.50×105J/m2以上），抗压强度20℃为7.46×108Pa，600℃为5.23×108Pa。
该合金在20-700℃摩擦系数低而稳定（0.28-0.16），磨损小，（磨损率为1.5-20×10-14m3/N·m）。
该合金适合用于工作温度为室温到700℃范围的热引擎和其它高温机构的滑动和密封部件。