內燃機包括汽油機和柴油機，主要應用于汽車、摩托車、拖拉機、船艦、內燃機車、坦克、石油鉆機、工程機械、移動電站等，在國民經濟中起著重要作用。氣閥是內燃機的重要的工作零件和易損件，工作條件異常惡劣，要在500~900℃高溫、高壓、汽油柴油等腐蝕性燃氣中經受頻繁往復的高速運動和摩擦，沖擊負荷大，氣閥工作的好壞直接影響到發動機的工作性能，故對制造氣閥的材料要求也極為苛刻。
隨著世界汽車工業的發展，發達國家不斷開發出各類新型氣閥鋼以滿足不同類型內燃機的需求氣閥鋼已經歷了高速鋼--硅鉻型不銹鋼--多相合金--耐熱鋼等多個發展階段,形成了專門的特殊鋼品種。二十世紀八、九十年代馬氏體氣閥鋼先后開發了5Cr8Si2,5Cr9Si3,9Cr18Mo2V等性能更佳、成本更低的氣閥鋼i89，由于該鋼種高溫性能較差，只能應用于較低負荷工況下。
氣閥合金方面110-121有Incone751，Nimonic80A，NiFe25C120NbT，RS417，RS914，VMS-513.N-155, NCF2415C，NCF4015，TIA1氣閥合金等，大多是T、A1、Nb等沉淀硬化型合金，合金含量高、生產難度大、價格昂貴，因而應用受到限制。為了提高氣閥局部區域的抗腐蝕性和耐磨性，美日兩國開發了Stellite 6，Stellite F，P37S(粉)，Eatonite 6(粉)氣閥堆焊材料13,14)，但由于受堆焊工藝復雜和堆焊質量難控制，應用受到很大影響。
奧氏體氣閥鋼方面由于其性價比高、使用范圍最為廣泛，一直是研究的熱點，1950 年左右為節鎳開發了5C21Mn9Ni4N(21-4N)高氮奧氏體時效鋼115,16，并于70年代在國際上得到廣泛研究和使用117-20，而且在21-4N基礎上歐洲各國研發出21-4NNb、21-4NWNb系列鋼種17.5美國研制了23-8N、21-2N6211，德國開發了不含鎳的6Cr21Mn10MoVNbN(Resis TEL)等氣閥鋼
奧氏體氣閥鋼由于綜合性能優良、性價比高成為世界各國應用最為廣泛的氣閥材料。我國汽車工業長期處于落后狀態，內燃機的功率小、負荷低、性能差，內燃機的機型開發水平相對落后，因此我國氣門材料的生產技術水平遠遠落后于發達國家。上個世紀50年代，我國引進前蘇聯氣閥鋼，主要有4Cr9S24Cr10S2Mo4Cr14N14W2Mo，自行研制了Fe-A1-Mn 系列氣閥鋼1.70年代后期二汽采用5Cr21Mn9Ni4N作為排氣閥，揭開了國外氣閥鋼國產化的序幕，80~90年代以后在大量引進國外先進車型、機型的同時開展了國外氣閥鋼的國產化工作，所涉及的鋼種有2:21-4N、21-2N21-4NNb21-4NWNb、238N5Cr8Si2、9Cr18Mo2V、Resis TEL、Inconel751等氣閥鋼，但其中的高性能氣閥鋼由于生產難度很人，以及我國氣閥鋼生產技術水平低、生產設備落后，大多仍停留在國產化的初步階段，成本高而產品成品率較低，在此期間，我國自主開發了馬氏體氣閥鋼MF811(9Cr18W2VRE)1，與德國牌號9Cr18Mo2V性能相當。90 年代后我國氣閥合金開發了LF2和LF4，性能水平達到了Inconel751等鎳基氣閥合金的水平，具有應用前景，需要進一步研究和推廣，但奧氏體氣閥鋼開發方面還較薄弱，開發的奧氏體氣閥鋼性能與21-4N相當。
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