轴在工作时，一般要承受弯曲应力和扭转应力的作用，主要失效形式是疲劳断裂。因此，轴的材料应具有足够的强度和韧性、高的耐磨性和硬度，同时还要有较好的工艺性和经济性。
轴的材料常采用碳素钢和合金钢。钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。
碳素钢价格低廉，对应力集中的敏感性较低，可利用热处理提高其耐磨性和抗疲劳强度。常用的有35、40、45、50 钢。其中，以45 钢使用最广。为保证轴材料的力学性能，应对轴材料进行调质或正火处理，对于受力较小的或不太重要的轴，可使用Q235、Q275 等普通碳素钢。
合金钢比碳素钢具有更高的力学性能，可淬火性也好，常用于高速、重载及要求减少质量、提高耐磨性的场合。但合金钢对应力集中敏感性高，设计时应特别注意从结构上避免和降低应力集中，提高表面质量等。合金钢价格较高，常用的有40Cr、20Cr、35SiMn、12CrNi2 等。
一般工作温度下（低于200 ℃），各种碳素钢和合金钢的弹性模数均相差不多。因此，在选择钢的种类和决定钢的热处理方法时，根据的是强度与耐磨性，而不是轴的弯曲或扭转刚度。但也应注意，在既定条件下，有时也可选择强度较低的钢材，而用适当增大轴的剖面面积的办法来提高轴的刚度。各种热处理以及表面强化处理，对提高轴的抗疲劳强度都有着显著的效果。中碳合金钢常采用调质处理，低碳合金钢则常采用渗碳淬火。
铸铁的流动性能好，吸振性和耐磨性高，对应力集中敏感性低，价格低廉。但缺点是强度和韧性低，且铸造质量不易控制，一般常用于形状复杂、尺寸较大的轴，如曲轴、凸轮轴。常用铸铁材料为高强度铸铁和球墨铸铁。(www.xing528.com)
轴的常用材料及其主要力学性能见表10.1。
表10.1 轴的常用材料及主要机械性能
续表
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