曲軸是內(nèi)燃機(jī)非常重要的零件之一，它與氣缸、活塞和連桿等零件組成了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力裝置。曲軸的作用是:將做功沖程經(jīng)連桿傳來的力變成扭矩，并帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)其他機(jī)件(如水泵、油泵和氣門等)運(yùn)動(dòng)和向外輸出動(dòng)力(功率)。 即曲軸的各部分產(chǎn)生彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切、拉伸等復(fù)雜交變應(yīng)力，因此將造成曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和彎曲振動(dòng)，同時(shí)，在一定的條件下，還會(huì)產(chǎn)生很大的附加應(yīng)力，因此受力十分復(fù)雜。曲軸的主軸徑、連桿軸徑和曲軸臂各處受到較嚴(yán)重的磨損，受力各不相同。因此曲軸應(yīng)具有以下力學(xué)性能。

①具有足夠的強(qiáng)度，減少軸徑的翹曲變形，提高自抗震能力。

②表面有高的硬度、彎曲疲勞強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和耐磨性。

③良好的抗疲勞強(qiáng)度和沖擊性。

④良好的潤(rùn)滑作用。

根據(jù)曲軸的工作特點(diǎn)和技術(shù)要求，曲軸材料的選擇原則為，首先要滿足曲軸力學(xué)性能的需求，其次考慮到曲軸要具有良好的疲勞強(qiáng)度和耐磨性，最后為加工性能。同時(shí)應(yīng)綜合考慮曲軸的使用壽命同材料的熱處理、表面強(qiáng)化工藝、零件的加工精度和表面狀態(tài)的影響。為提高耐磨性和耐疲勞強(qiáng)度，曲軸軸徑表面需要進(jìn)行高頻淬火機(jī)淬火處理，并進(jìn)行磨削加工，以獲得低的表面粗糙度和高的表面精度。

曲軸采用鍛壓或沖壓成形，整體流線依軸向而變化，可確保具有很好的力學(xué)性能。成形后經(jīng)加工后進(jìn)行高頻淬火機(jī)淬火處理，通常是在軸徑部位進(jìn)行感應(yīng)淬火。整體模鍛曲軸的方式有自由鍛、模鍛等，其中模鍛具有強(qiáng)度高，可有利于纖維方向和組織的合理分布，獲得非常好的截面模量和結(jié)構(gòu)緊密的細(xì)晶粒金相組織，同時(shí)具有尺寸緊湊、質(zhì)量較輕等特點(diǎn)，因此在實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)用較廣。曲軸的淬火處理目的是消除鍛造或沖壓產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，降低基體硬度，以有利于機(jī)械加工的正常進(jìn)行。高頻淬火機(jī)淬火處理是獲得必要的力學(xué)性能、改善材料的切削加工性，為熱處理做組織準(zhǔn)備，最后熱處理的目的是提高疲勞強(qiáng)度和軸徑的耐磨性。