轴工作时多为转动，其产生的应力多为变应力，所以轴的失效一般为疲劳损坏，也有因其轴颈过度磨损、失圆或轴变形过大而失效的。因此，轴的材料应具有足够的强度、刚度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、较小的应力集中敏感性、良好的加工性和经济性等。

轴的常用材料为碳素钢和合金钢。钢轴的毛坯常用锻件和轧制圆钢。碳素钢对应力集中的敏感性较低，价格也较低，同时可用热处理的办法改善其力学性能。对较重要或受载较大的轴，宜选用30、35、40、45和50等优质碳素钢，其中最常用的是45钢。对不重要或受力较小的轴，可选用Q235、Q275等普通碳素钢，且无须进行热处理。

合金钢具有较好的力学性能和淬火性能，但价格较贵，常用于高速、重载的重要轴，或有特殊要求的轴，如要求尺寸小、强度高，且耐磨损、耐高温、耐低温、耐腐蚀等。此外，合金钢对应力集中的敏感性较高，采用合金钢轴时，应尽可能从结构上避免或减小应力集中，并减小其表面粗糙度值。应该指出的是，在一般工作温度下（低于200℃），各种碳素钢和合金钢的弹性模量均相差不多，故用合金钢代替碳素钢来提高轴的刚度效果甚微。

形状复杂的轴，如凸轮轴、曲轴，可采用高强度铸铁和球墨铸铁，其成本低廉，吸振性和耐磨性较好，对应力集中的敏感性较低，且切削性好。但铸造轴的品质不易控制，可靠性较差。(www.daowen.com)

轴的常用材料及其部分力学性能见表7-2。

表7-2　轴的常用材料及其部分力学性能

对于一般机器中的轴，应根据使用、加工、安装等一系列要求选用适宜的材料，进行结构设计和强度计算，定出轴的结构形式和尺寸。对于工作时不允许有过大变形的轴（如机床主轴、大跨度蜗杆轴），还要进行刚度计算。对于高转速轴（如汽轮机主轴、高速磨床主轴），为防止发生共振而破坏，还要进行振动稳定性计算。