轴类零件是机械工业中重要的基础零件之一。一切作回转运动的零件都装在轴上，大多数轴的工作条件为：传递扭矩，同时还承受一定的交变、弯曲应力；轴颈承受较大的摩擦；大多承受一定的过载或冲击载荷。
在特殊条件下工作的轴，还应有特殊的性能要求。如在高温下工作的轴，则要求有高的蠕变变形抗力；在腐蚀性介质环境中轴，则要求轴用材料具有耐腐蚀性。
基于以上要求，轴类零件选材时主要考虑强度，同时兼顾材料的冲击韧度和表面耐磨性。选择较高的强度既可保证承载能力、防止变形失效，又可保证抗疲劳性能。良好的塑性和韧性是为了防止过载和冲击断裂。
1）轴类零件的选材
一般轴类零件（例如普通机床主轴）常用45号钢，经正火、调质及部分表面淬火等热处理，得到所要求的力学性能，如强度、硬度、韧性和耐磨性等。
中等精度而转速较高的轴类零件，可选用40Cr等合金结构钢，经调质和表面淬火后，具有较高的综合力学性能。精度较高的轴，可选用轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn等材料，经过调质和表面淬火后，具有更高的耐磨性和耐疲劳性能。
高转速、重载荷条件下工作的轴，可选用20CrMnTi，20Mn2B，20Cr等低碳合金钢，经过渗碳淬火后，表面具有很高的硬度，心部则具有较高的强度和韧性，但热处理变形较大。
高精度、高转速的轴（如坐标镗床和高精度磨床的主轴），可选用38CrMoAl氮化钢，经过调质和表面氮化后，具有很高的心部强度和表面硬度，优良的耐磨性和耐疲劳性，而且热处理变形很小。
2）轴类零件成形工艺选择
与锻造成形的钢轴相比，球墨铸铁有良好的减震性，切削加工性及低的缺口敏感性；此外，它的力学性能较高，疲劳强度与中碳钢相近，耐磨性优于表面淬火钢，经过热处理后，还可使其强度、硬度或韧性有所提高。因此，对于主要考虑刚度的轴以及主要承受静载荷的轴，如曲轴、凸轮轴等，可采用铸造成形的球墨铸铁来制造。目前部分负载较重但冲击不大的锻造成形的轴已被铸造成形的轴所代替，既满足了使用性能的要求，又降低了零件的生产成本，取得了良好的经济效益。铸造成形的轴最大的不足之处就在于球墨铸铁在承受过载或大的冲击载荷时，易产生脆断。
以球墨铸铁铸造成形的轴的热处理主要采用正火处理。为提高轴的力学性能也可采用调质或正火后进行表面淬火、贝氏体等温淬火等工艺。球墨铸铁轴和锻钢轴一样均可经氮碳共渗处理，使疲劳极限和耐磨性大幅度提高。与锻钢轴相比所不同的是所得氮碳共渗层较浅，硬度较高。
对于以强度要求为主的轴特别是在运转中伴随有冲击载荷的轴，大多采用锻造成形。锻造成形的轴常用材料为中碳钢或中碳合金调质钢。这类材料的锻造性能较好，锻造后配合适当的热处理，可获得良好的综合力学性能、高的疲劳强度以及耐磨性，从而有效地提高轴的抵抗变形、断裂及磨损的能力。
