軋鋼設備處于工作過程中的時候，其冷軋輥要承受很大的軋制壓力，加上軋件的焊縫、夾雜、邊裂等問題的存在，容易導致瞬間高溫，使工作輥受到強烈熱沖擊造成裂紋、粘輥甚至剝落而報廢。
為了減少類似問題的發生幾率，作為軋鋼設備中的冷軋輥，一方面要具備抵抗因彎曲、扭轉、剪切應力引起的開裂和剝落的能力，另一方面還要有高的耐磨性、接觸疲勞強度、斷裂韌性和熱沖擊強度等。
不管是國內還是國外，冷軋工作輥常用的材質有GCr15、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、 80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A等。當然這些材料也是逐漸出現的，說明冷軋輥材料也經歷了不同的發展階段。
大概在20世紀50～60年代的時候，軋件多為碳素結構鋼，強度和硬度不高，所以冷軋軋輥一般采用1.5%～2%Cr鍛鋼。通常采用淬火加低溫回火的方式對此類鋼進行熱處理，目的是提高軋輥的性能，改善軋輥表層金屬組織的穩定性。
到了20世紀70年代，隨著軋件合金化程度的提高，對冷軋輥材料的強度和硬度也提出了更高的要求，這才開始使用一些合金化程度較低的材料制作冷軋輥。但它經過熱處理之后并不能完全滿足要求，限制了使用壽命。
到后期的時候國內外開始研究使用鉻含量在3%～5%的深淬硬層冷軋輥鋼，它一般不需要重淬，其耐磨性和抗事故性能也有顯著提高。為提高冷軋輥淬硬層深及接觸疲勞壽命，降低淬硬層脆性及過熱敏感性，同時也為滿足軋件對冷軋工作輥力學性能和使用性能的進一步要求，對原有的材料進行了化學成分的優化，從而使得個方便得以完善。