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    1、氣閥的工作條件和性能要求
    內(nèi)燃機(jī)的氣閥在燃?xì)飧�蝕條件下工作。進(jìn)氣閥的工作溫度低于300～400℃，受力和抗腐蝕要求都不高，可采用40Cr鋼、38CrSi鋼等。排氣閥的工作條件要惡劣得多，排氣閥的工作溫度一般為600～800℃，工作溫度還會(huì)隨著壓縮比和轉(zhuǎn)速的增大而進(jìn)一步提高，最高可達(dá)850℃以上。由于氣閥的高速運(yùn)動(dòng)和頻繁的啟動(dòng)，除了可能出現(xiàn)機(jī)械疲勞外，在氣閥頭部也可能產(chǎn)生熱疲勞。由于重油中含有釩、硫、鈉、鉛等元素，尾氣中含PbO、V₂O₅、Na₂O和SO₂等腐蝕介質(zhì)。PbO、V₂O₅等腐蝕的結(jié)果使閥表面出現(xiàn)“麻點(diǎn)”和“溝槽”，嚴(yán)重時(shí)引起氣缸漏氣。
    根據(jù)氣閥的工作條件，對(duì)排氣閥材料應(yīng)提出如下要求：
    (1)在工作溫度下有足夠的高溫強(qiáng)度和韌性，有高的硬度和耐磨性；
    (2)在工作溫度下有良好的抗氧化性和耐燃?xì)飧�蝕的性能；
    (3)在冷熱交變倩況下，組織應(yīng)穩(wěn)定，不應(yīng)有尺寸變化；
    (4)良好的冷加工、熱加工及焊接等工藝性能。
    氣閥鋼按組織類型可分為馬氏體鋼、奧氏體鋼、高溫合金等。
    2、馬氏體氣閥鋼
    常用的馬氏體氣閥鋼有：4Cr9Si2、4Crl0Si2Mo。鋼中加入鉻和硅可以提高抗氧化能力和熱疲勞抗力，同時(shí)可以提高回火穩(wěn)定性，因而提高了使用溫度。鋼中加入鉬不僅提高熱強(qiáng)性而且也減緩回火脆性。鋼中所加這些元素的含量宜控制在下列范圍：0.38％～0.43％C、2.4％～2.8％Si、8.5％～9.0％Cr。4Cr9Si2鋼用做700℃以下工作的排氣閥，4Cr10Si2Mo鋼用做750℃以下工作的排氣閥。
    3、奧氏體氣閥鋼
    由于基體再結(jié)晶溫度的限制，高于750℃的閥門(如內(nèi)燃機(jī)車的柴油機(jī)排氣閥)則需要采用奧氏體型耐熱鋼，使用較早的典型鋼種是4Crl4Nil4W2Mo，該鋼由于含有大量鎳而獲得奧氏體組織，經(jīng)固溶處理后時(shí)效析出碳化物強(qiáng)化。由于鎳含量高，使用溫度并不高，故自20世紀(jì)50年代開始，該鋼已被新研制的5Cr21Mn9Ni4N(常稱LV21-4N)奧氏體鋼所代替。該鋼在美、英等國(guó)不銹鋼工程上應(yīng)用很廣。
    近年來．我國(guó)還研制了無Cr、Ni的奧氏體氣閥鋼6Mn18Al5MoV，可替代4Cr10Si2Mo和4Cr14Ni14W2Mo,該鋼的工藝性和析出σ相等問題還有待解決。