制造曲軸的材料有鋼和球墨鑄鐵，鋼又可分為碳素結構鋼(如45、50鋼)、合金結構鋼（如40Cr、50Mn、35CrMo、42CrMo、35CrNiMo、18Cr2Ni4WA）以及非調質鋼（45V、48MnV、49MnVS3）。最常用的材料是45V鋼和球墨鑄鐵，非調質鋼的應用發(fā)展很快，而球墨鑄鐵在轎車上用的較廣，并正向載重車上擴展。曲軸材料的選擇，首先要滿足零件力學性能的要求，它取決于發(fā)動機設計的強度水平；其次要考慮曲軸的疲勞強度和耐磨性。曲軸的性能除與材料有關外，還取決于熱處理及其他表面強化工藝，零件的加工精度和表面粗糙度也有十分重要的影響；對負荷較大的曲軸通常采用合金結構鋼，鍛坯要求調質處理，目的是提高強度并為以后的感應淬火做準備。如能采用鍛造預熱淬火、回火或鍛后控冷正火，則可達到節(jié)能、改善切削加工性能、提高零件質量的效果。而采用非調質鋼，則可獲得更顯著的效果。

根據JB/T6727，鍛鋼曲軸對材料的要求如下：

1）鋼的含碳量要精選，含碳量的變動范圍應不大于0.05%（質量分數）。鋼的含硫、磷量應不大于0.025%（質量分數）。

2）鋼的非金屬夾雜物、脆性夾雜物、塑性夾雜物的含量標準，應不超過GB10561規(guī)定的2.5級。

3）鋼的淬透性應按照GB255進行測定，其淬透性曲線，應在所用鋼號的淬透性曲線范圍內。

球墨鑄鐵曲軸應按照GB1348中的規(guī)定，采用不低于牌號為QT700-2的球墨鑄鐵制造。內燃機標定轉速不低于1500r/min的球墨鑄鐵制造曲軸可以采用不低于牌號QT600-3的球墨鑄鐵制造。汽車發(fā)動機曲軸常采用力學性能不低于QT600-3的球墨鑄鐵制造。農用發(fā)動機曲軸規(guī)定球墨鑄鐵的力學性能有不低于QT800-2的。