發(fā)動機曲軸的材質(zhì)主要有鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鋼、鈦合金、鎳基超合金、粉末冶金等。

汽車發(fā)動機曲軸一般采用鑄鐵、球墨鑄鐵或合金鋼。鑄鐵抗壓能力高、成本低，但抗拉強度和韌性差。

球墨鑄鐵在鑄鐵基礎(chǔ)上添加球狀石墨顆粒，提高了抗拉強度和韌性。

合金鋼通過加入合金元素，具備更好的耐磨性、抗腐蝕性和紅硬性等性能。

飛機發(fā)動機曲軸由于需要更高強度和更低重量，通常使用鈦合金、鎳基超合金或者粉末冶金等材料。

車用發(fā)動機曲軸材質(zhì)還有中碳鋼和中碳合金鋼。球墨鑄鐵切削性能好、能獲得理想結(jié)構(gòu)形狀，可進(jìn)行各種熱處理和表面強化處理，成本只有調(diào)質(zhì)鋼曲軸的 1/3 左右，因此在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。例如，美國車用發(fā)動機曲軸采用球墨鑄鐵的比例為 90%，英國為 85%，日本為 60%，國內(nèi)中小型功率柴油機曲軸 85%以上采用球墨鑄鐵，功率在 160kW 以上的發(fā)動機曲軸多采用鍛鋼曲軸。

此外，還有非調(diào)質(zhì)鋼，如東風(fēng)汽車公司研制的 50MnV 等。為解決球墨鑄鐵強度和韌性有限的問題，可采用細(xì)化晶粒和顯微組織、降低有害雜質(zhì)含量、球化或鈍化分散弱相、生成或引入韌性好的不連續(xù)組織等方法。如奧氏體等溫淬火球鐵（ADI），通過特定處理獲得混合組織，提高了性能，在國外已進(jìn)入實際應(yīng)用階段，我國尚處于試驗研究階段。