閥門鋼是耐熱鋼的一個重要分支,，是制造內(nèi)燃機進、排氣閥門的專用特殊材料,。這種材料常處于450～900℃的高溫和3000～7000kPa的爆發(fā)壓力的工作條件下,，并長期承受汽油、柴油等燃氣的高溫腐蝕與沖刷及閥門本身與閥座的摩擦,。因此,，閥門材料必須具備在最高工作溫度下有足夠的熱強性、抗高溫腐蝕性,、抗氧化性,、耐磨性和抗沖擊性。
閥門鋼（gas valve steel,；valve steel）適合于制造各種閥門用的鋼種,，也稱
氣閥鋼(gas valve steel)。為提高閥門鋼的耐磨性和耐蝕性,，還可對其進行表面滲鋁和堆焊硬質(zhì)合金等表面改性處理
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汽車和內(nèi)燃機工業(yè)的發(fā)展，推動了閥門鋼的開發(fā),，最早的閥門鋼是20世紀(jì)20年代的0.4C-12Cr鋼,。1930年開始使用8.5Cr-3Si鋼。1942年英國列人標(biāo)準(zhǔn)中的牌號為En52。稍后法國提出了10Cr-2Si-1Mo鋼,。這樣就形成了以Cr-Si為主的馬氏體型閥門鋼,。這種鋼在650℃以下有良好的熱強性和抗氧化性，且較經(jīng)濟,，各國還廣泛用于低負荷的排氣閥門和中負荷的進氣閥門,。我國標(biāo)準(zhǔn)中的牌號為4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo,。增加碳含量并加人鎳,、鉬、鎢,、釩等可提高耐熱性,，發(fā)展為高碳馬氏體型耐熱鋼，碳含量最高達0.80%～0.85%,，如X80CrSiNi20(XB）,、X85CrMoV193、X80CrSiMoW152等,。我國研制了新鋼種MF811,。
中、高負荷的排氣閥-般采用奧氏體型閥門鋼,。最早使用的是高碳18Cr-8Ni奧氏體鋼,。為了提高鋼的熱強性添加了鎢、鉬,，并相應(yīng)提高了鎳的含量,，如X45CrNiW189、14Cr-14Ni-2W-1Mo鋼,。在21Cr-12Ni鋼中加入0.2%N進-步穩(wěn)定了奧氏體并增加了鋼的硬度和延緩了碳化物的集聚。用錳代替Cr-Ni鋼中的鎳始于1945年,。1950年Jenmings發(fā)現(xiàn)硅含量小于0.25%顯著提高了抗氧化鉛腐蝕的能力,。1952年美國發(fā)明了低硅的21Cr-9Mn-4Ni-N鋼（21-4N)，與21Cr-12NiN,、14Cr-14Ni-2W-Mo相比,，性能*較經(jīng)濟，在汽油機排氣閥門仁迅速得到廣泛應(yīng)用,。在21-4N鋼某礎(chǔ)上添加硫改善切削性能形成了21-4NS,。添加鈮、鉬,、鎢和釩,，提高了高溫強度、疲勞強度和耐磨性，開發(fā)了21-4WNbN,，X60CrMnMoVNbN2110鋼,。21-4N鋼硅低氮高，生產(chǎn)難度大,，對其成分進行調(diào)整,，成為21-2N，這種鋼用于輕負荷排氣閥更為經(jīng)濟,。23-8N是用于柴汕機排氣閥門較經(jīng)濟的材料,，性能優(yōu)于21-12N和14Cr-14Ni-2W-Mo鋼，工藝性能也優(yōu)于21-4N鋼,。美國還致力于改善閥門鋼的高溫疲勞強度和抗腐蝕,、耐磨性的研究，開發(fā)了汽油機,、柴油機兩用的新型排氣閥門材料VMS513,，在高溫下的疲勞強度比21-4N高40%
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按組織類型閥門鋼分為馬氏體型和奧氏體型,。常用的馬氏體型閥門鋼有4Cr9Si2和4Cr10Si2Mo鋼,。4Cr9Si2鋼用作700℃以下工作的汽車發(fā)動機、柴油機的排氣閥,。4Cr10Si2Mo鋼可用作工作溫度不超過750℃的中,、高負荷汽車發(fā)動機和柴油機的排氣閥。使用較廣泛的奧氏體型閥門鋼是4Cr14Ni14W2Mo鋼,，用于制作使用溫度不超過750℃的內(nèi)燃機重負荷排氣閥,。其他的奧氏體型閥門鋼還有5Cr21Mn9Ni4N和2Cr21Ni12MnSiN鋼。
國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
編輯 播報我國閥門鋼的研究生產(chǎn)始于20世紀(jì)50年代,。在YBII 1959《耐熱鋼技術(shù)條件》中列入了通4Cr9Si2,、4Cr10Si2Mo、4Cr14Ni14W2Mo三個閥門鋼牌號,。70年代開始研制21-N,。80年代國產(chǎn)閥門鋼進入全面發(fā)展階段。引進消化了21-4WNbN,，XB,，21-12N，23-8N,，21-2N,，X85CrMoV182，X60CrMnMoVNbN2110,，20-11P等
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