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內(nèi)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(nèi)燃機車、坦克、石油鉆機、工程機械、移動電站等，在國民經(jīng)濟中起著重要作用。氣閥是內(nèi)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(jīng)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(fā)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(yè)的發(fā)展，發(fā)達國家不斷開發(fā)出各類新型氣閥鋼以滿足不同類型內(nèi)燃機的需求氣閥鋼已經(jīng)歷了高速鋼--硅鉻型不銹鋼--多相合金--耐熱鋼等多個發(fā)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(fā)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(chǎn)難度大、價格昂貴，因而應用受到限制。為了提高氣閥局部區(qū)域的抗腐蝕性和耐磨性，美日兩國開發(fā)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(zhì)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(jié)鎳開發(fā)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(fā)出21-4NNb、21-4NWNb系列鋼種17.5美國研制了23-8N、21-2N6211，德國開發(fā)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(yōu)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(yè)長期處于落后狀態(tài)，內(nèi)燃機的功率小、負荷低、性能差，內(nèi)燃機的機型開發(fā)水平相對落后，因此我國氣門材料的生產(chǎn)技術(shù)水平遠遠落后于發(fā)達國家。上個世紀50年代，我國引進前蘇聯(lián)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)難度很人，以及我國氣閥鋼生產(chǎn)技術(shù)水平低、生產(chǎn)設備落后，大多仍停留在國產(chǎn)化的初步階段，成本高而產(chǎn)品成品率較低，在此期間，我國自主開發(fā)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(fā)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(fā)方面還較薄弱，開發(fā)的奧氏體氣閥鋼性能與21-4N相當。