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借助金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪等,本文研究了V531、V571材质气门座圈和Yc1.8、1528材质气门导管的热疲劳裂纹萌生和扩展机理,分析了硫化膜的成分、组织结构和硫化腐蚀过程的机理,测量了相应失效气门座圈和气门导管的物理和力学性能,对失效产生原因进行了分析。结果表明：V531的裂纹萌生和扩展速率大于V571的裂纹萌生和扩展速率,1528的裂纹萌生和扩展速率大于Yc1.8的裂纹萌生和扩展速率。温度降低,裂纹的萌生和扩展速率均降低。主裂纹主要在边缘孔隙和凹陷处开始萌生,在孔隙间进行扩展。裂纹在珠光体中的扩展路径取决于拉伸应力与珠光体片层之间的位向关系；在硬质相内,裂纹的扩展路径近似直线。MoS2中的S与Fe反应生成FeS, FeS分布于基体中,促进裂纹的萌生和扩展。氧化腐蚀与热疲劳裂纹扩展相互促进。四种材质样品的硫化膜中均含有CuFe2S3、FeS、CuS、CuFeS2等硫化物,而V571的硫化膜中还存在NiS和CoS2。在硫化腐蚀开始阶段,Fe、Cu、Ni离子迅速迁移,与S离子反应生成硫化物,随着硫化腐蚀的不断进行,Cr的硫化物对Fe、Cu、Ni、Co离子的迁移的产生阻碍但作用有限,硫化腐蚀程度不断加深。V571的耐腐蚀性优于V531的耐腐蚀性,Yc1.8的耐腐蚀性优于1528的耐腐蚀性,同种材质气门座圈或气门导管在HNO3溶液中的耐腐蚀性优于在H2SO4溶液中的耐腐蚀性。硬质颗粒的聚集将导致硬度分布不均。孔隙率过高是造成硬度过低和切削困难的主要原因,铜残留于工件表面将导致工件之间相互粘结。碳含量过低将导致严重磨损失效,而碳含量过高则会使得压溃强度过低。铜片重量会对渗铜效果产生直接影响,而原料粉末碳含量过低、粉末搬运过程中的扬起和露点温度、保护气氛流量等产品生产工艺参数均可能导致产品的碳含量过低。本文最后针对各失效形式和原因提出了相应的改善措施。