曲軸工作過程中，往復的慣性力和離心力使其承受很大的彎曲-扭轉應力，軸頸表面容易磨損，且軸頸與曲臂的過渡圓角處較為薄弱。除曲軸的材質及加工因素外，曲軸的工作條件（溫度、環(huán)境介質、負荷特性）等都是影響其服役的重要因素。曲軸的失效形式有以下兩種：

①疲勞斷裂，多數(shù)斷裂時曲柄與軸頸的圓角處產生疲勞裂紋，隨后向曲柄深處發(fā)展，造成曲柄的斷裂，另外曲柄中部的油道內壁產生裂紋，也發(fā)展為曲柄處的斷裂；

②軸頸表面的嚴重磨損。由于曲軸的失效主要是磨損與疲勞斷裂，且疲勞斷裂對曲軸是致命的破壞，故利用超音頻淬火機對其進行表面強化熱處理的目的，是為了在圓角部位形成有效的壓應力層。各種表面強化方法對曲軸疲勞強度的貢獻順序為：離子氮化一氣體氮碳共滲一液體氮碳共滲一軸頸感應加熱淬火+圓角滾壓強化一軸頸與圓角感應加熱淬火。

以鍛鋼曲軸為例，汽缸直徑小于或等于200mm的往復活塞式內燃機曲軸在利用超音頻淬火機進行熱處理的技術要求，參考如下：