（2）铬-镍系。把 W 元素和 Mo 元素加入钢中，Zr、P、Mg、稀土等微量元素以 及碳化物的形成元素，都可以提高钢的热强性。例如 Cr14N14W2Mo 钢，用于负荷比 较高的排气阀材料。

（3）铬-锰-镍-氮系。各个国家都研制出了很多种的气阀钢牌号，例如很典型的 气阀钢 5Cr21Mn9Ni4N，可以通过向钢中加入 Mn 元素和 N 元素来减少 Ni 的使用量。 我们还可以向钢中加入 W 元素和 V 元素，Mo 元素和 Nb 元素使钢的高温强度进一步 得到提高，可以让钢应用在负荷更大的排气阀内，例如我国生产的 ResisTEL、 21-4NWNb 等。比起铬镍钢，它的强度更高，由于钢中含有大量的锰元素，会对合金 高温抗氧化性产生影响，给合金带来不好的影响。文献综述

（4）铁-锰-铝系。这类钢是不含有镍的，通过加入铝来提高高温抗燃气腐蚀性 能。在二十世纪三十年代初期，德国科学家发表了铁-锰-铝-铁系的相图，在发现了一 类稳定存在的奥氏体相存在于碳-铁-锰-铝系后，各国科学家们开始重点研究铁-锰-铝 系奥氏体耐热钢。二十世纪六十年代，为了减少镍铬含量，降低成本，钢铁研究总院 自行开始了对铁- 锰- 铝系耐热钢的研究， 得到了中国牌号 6Mn18Al5SiMoTi、 6Mn18Al5SiMoV 的气阀钢。总而言之，奥氏体气阀钢高温性能较好，成本适中，加 工性能比较差，在中高负荷的排气阀中比较适用。

大约在上个世纪中期的时候，由于镍的珍贵，需要节约使用，人们研制出了 21-4N 钢，它是奥氏体一种时效钢。它应用的领域比较广泛，例如在阀门、摩托车发动机、 汽车的排气阀等等领域中都有所运用。目前来说，它是世界上所有国家应用最多的钢种。21-4N 钢的物理性能特点是膨胀系数比较大，塑性差，导热性也不理想和较大的 抗变形能力，所以作为一种奥氏体时效钢，根据它的特性，我们通常把它划分在难变 形的钢种内。郑淼焱等人通过研究了它的高温塑性变形行为，进而分析总结出应变速 率、变形温度和流动应力之间的变化趋势，通过一系列的总结和归纳，最后得出 21-4 钢的高温塑性变形过程中的 本构方程式[3]。王静继续对 21-4N 系耐热钢进行了更深 入的研究，得到了对其稳定性的影响因素是和组织形貌以及合金成分有关，同时还发 现了 21-4N 系耐热钢可以通过加入铌和钒的含量以此来获得更加好的组织稳定性。从 而在等温时效过程中，有微量的层状的组织产生在改进型的 21-4N 钢中，其基体不太 容易分解。原始态组织是影响 21-4N 钢热稳定性的最关键的因素，等温时效过程中， 基体组织比较不稳定，易分解从而产生层状组合（既 M23C6＋γ 相），更有可能产生 α 相。这些层状组织容易使基体承载能力逐渐降低、强度也降低，在气门的应力聚集的 地方会产生裂纹，从而诱发燃气的沿晶腐蚀。在使用过程中，我们发现使排气门快速 失效的最大的原由是产生了层状组织[4]。为了 21-4N 钢的微观组合得到改善，提高 合金的力学性能，余式昌等深入研究了稀土含量的多少对 21-4 钢的力学性能和微观 组织的影响，研究发现了最合适的稀土添加量以及最合适的添加工艺[5]。来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-

1。3。4 气阀堆焊合金

美国和日本研究发明了 Stellite6、Eatonite6(粉）、P37S（粉）、StelliteF 的气阀堆 焊材料[10，11]，其目的是为了气阀钢部分的抗腐蚀性和耐磨性得到显著的提高，具 有很好的高温性能和耐磨性能，其对中高负荷的排气阀十分适用。可是堆焊质量不好 控制和堆焊工艺十分复杂，让它的应用得到了限制。各种气阀钢的性能如下面表格 1。1 所示。从表 1。1 中我们可以明显的看出，低合金气阀钢的高温性能比较差、强度 低，只局限于在低负荷的进排气阀的杆部材料运用，已经慢慢被抛弃使用。强度高， 加工性能好是马氏体气阀钢的优点，可是它的高温性能比较差，适合在中低负荷的进 排气阀中加以运用。气阀合金、奥氏体气阀钢和气阀堆焊材料都拥有较好的高温性能， 适用于中高负荷的排气阀中，可是对于气阀合金和气阀堆焊材料来说，它们的成本太 高。