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曲轴是发动机的关键部件之一，在生产制造过程中，其最终热处理-感应淬火对其变形影响显著。研究感应淬火工艺对曲轴变形的影响规律，优化感应淬火工艺以达减小曲轴变形的目的对曲轴的生产意义重大。 本研究以X型号曲轴为研究对象，采用了仿真和实验相结合的研究手段，对比分析了感应淬火后曲轴的应力分布、显微组织和硬度数值等反应曲轴变形的多项因素；具体是，根据曲轴的几何特征和感应淬火工艺，建立了曲轴感应淬火有限元模型，对曲轴感应淬火的温度场、淬硬层深度及残余应力场进行了仿真；运用ASMB1-16型静态电阻应变仪对曲轴残余应力进行了测试；利用JSM-5610LV扫描电镜（SEM）对曲轴显微组织进行了检测；应用D8 ADVANCE型旋转阳极X射线衍射（XRD）仪、HRS-150型数显洛式硬度计对曲轴淬硬层深度和硬度进行了测量。 结果表明：曲轴感应淬火过程中温度场分布符合感应淬火的相关规律，但加热连杆颈时热量集中于曲轴一端，淬火后轴颈芯部余温较高，温度梯度较大；淬硬层深度方面，主轴颈平直段为3.8~4.2mm，主轴颈过渡圆角为1.8~3.5mm，连杆颈平直段为3.9~4.3mm，连杆颈过渡圆角为1.8~3.7mm；曲轴表面残余应力为压应力，但是残余应力分布不均，且连杆颈过渡圆角区域应力集中较为严重，最大值为665MPa，接近材料的屈服强度；仿真与实测结果相符；显微组织和硬度方面，曲轴感应淬火后淬硬层组织为细针状马氏体，过渡层为马氏体与回火索氏体的混合组织，芯部组织为回火索氏体；轴颈表面平均硬度为52.4HRC，芯部基体硬度为26.0~32.0HRC，过渡层存在明显的硬度变化梯度。综上，曲轴感应淬火后淬硬层深度、显微组织和硬度均可满足技术要求，温度梯度较大、残余应力分布不均及应力集中是反应曲轴变形或失效的关键因素。 最终，通过有限元方法对曲轴感应淬火工艺进行了优化，具体是对感应淬火顺序和时间进行了改进，根据优化后的工艺对曲轴感应淬火进行了仿真，使得曲轴感应淬火温度场分布均匀，降低了曲轴感应淬火后的芯部余温，减小了曲轴感应淬火的温度梯度,减小了残余应力且最大残余应力相对于优化前降低了10.5%。研究结果为提高曲轴的生产质量提供了重要的技术方案。