冷轧辊是生产高质量冷轧薄板必需用的工具，只有高质量的冷轧辊才能生产出高质量的冷轧薄板。冷轧工作辊辊身工作层（有效淬硬层或可用层）的失效形式虽然多种多样，如：磨换过快、粗糙化（桔皮状）、压痕甚至压坑、表面裂纹甚至剥落等等，但归纳起来，不外乎以下几个方面：一是辊身工作层耐磨性（包括耐粗糙性）的好坏，二是淬硬层的深浅，三是抗事故能力（包括抗裂纹，抗剥落性能）的高低，其中应该说剥落失效是轧辊失效最主要和最普遍的形式。
    据国内外的统计资料分析剥落失效占轧辊报废的比例是50%以上，目前我国大部分企业轧制1吨冷轧带（或板）材，冷轧工作辊的平均消耗为0.7—1.0公斤/吨，宝钢冷轧工作辊的消耗为0.6公斤/吨，日本的辊耗为0.2—0.6公斤/吨。
    像我们这些使用冷轧工作辊的冷轧厂来说，一方面希望轧辊的消耗越少越好，这样我们的成本可以降低，轧机的停台时间可以减少，作业效率可以大大提高，另外一方面希望通过轧辊轧出来的轧材有很高的质量，可以卖得更高的价钱，所以说轧辊对轧制厂来说至关重要。
轧辊材料：
    一、轧辊材质的分类和化学成分组成
    1、冷轧工作辊的轧辊材质，最早来源于滚珠轴承钢。随着大型、连续、理代化冷轧机的产生和发展，轧辊的材质和化学成分更趋于合理，如发展到今天有 9Cr2Mo、86CrMoV7、Mc3、Mc5、半高速、高速钢等。其化学成分如下：

    轧辊材质的发展是冷轧辊技术发展的代表，目前国内冷轧辊材质主要是以2%Cr、3%Cr、5%Cr三个主要系列。2%Cr材质目前在大型连轧机上已经淘汰，因热处理工艺原因，在小型轧机工作辊，中间辊和支承辊上还有应用，而国内自2002年起很多单机架可逆轧机的轧辊都是以3%Cr材质为主。
    表2  常用材质的性能比较

    5%Cr轧辊比3%Cr的淬硬层深度提高了50%，而其Cr/C的比提高到了6左右，碳化物从M3C型向M7C3型的转变，碳化物的硬度从900HV提高到了1400HV，碳化物平均尺寸从1.2um减少到0.7um，这种碳化物是具有良好的抗冲击性能和抗粘钢能力。
2、轧辊材质主要元素在轧辊中的作用。
2.1碳
碳是决定轧辊硬度量主要的元素。
轧辊材质的碳含量一般控制在0.7～0.95%范围内，碳含量偏低耐磨性差，碳含量过高则脆性增加，因此在适当降低钢中的含碳量并采用合理的热处理工艺，有利于提高轧辊的综合使用性能，碳对轧辊的基体组织和性能有十分重要的影响，特别是马氏体的含碳量，当碳浓度小于0.5%时，马氏体的强度和硬度随碳浓度的升高而急剧增大。亦即是这种变化在碳浓度小于0.5%时很明显，但当碳含量增加至0.6%以上时，碳浓度的变化对马氏体的组织几乎不再受影响。
如图1所示：

    马氏体中碳含量小于0.3%是板条状马氏体（我们也称为位错马氏体）碳含量大于0.8%时是孪晶马氏体。在0.4～0.8%时是板条和孪晶马氏体的混合组织。孪晶马氏体具有很高的强度和耐磨性（硬度），但韧性很差，很脆，在形成孪晶马氏体过程中互相撞击，产生很大的应力，不能通过塑性变形使应力松弛，因此容易产生显微裂纹，研究表明这将是导致冷轧辊产生裂纹的起源的因素，因此我们既要保证轧辊又要耐磨（即高硬度、高强度）由要不易产生裂纹导致剥落这本身就是一个矛盾。

    2.2铬
    铬是决定轧辊淬硬层深度的主要元素
    随着Cr含量的增高可以提高强度，具有高抗拉强度，降低热冲击所引起的拉应力，阻碍裂纹的形成和发展。

    2.3钒
    钒的作用是细化钢的组织和晶粒，防止加热时过热，增加回火稳定性。
    二、冷轧工作辊中的组织
    冷轧辊是通过电渣重溶合锻造后再通过一定的热处理方法而形成的产品，冷轧辊的制作过程如下：
电渣重熔→锻造→退火→粗加工→金相检查和超声波探伤→调质（保证辊面和辊颈有综合的机械性能）→半精加工→超声波探伤→双频淬火→回火→精加工→精磨→回火（消除加工过程中所产生的应力）
合理的使用过程如下：精磨削→放置8小时→上机（正常或非正常使用）→放置8小时→磨削（正常磨削要去掉0.15～0.20mm的疲劳层，非正常拆下应视情况车削掉缺陷后再上磨床磨削并确认无裂纹才可用，有条件还应加上表面超声波探伤或着色检验对表面裂纹进行检查,全过程应有详细记录以便以后跟踪质量情况进行分析）
冷轧辊的辊面是经调质和双频淬火后得到的，其表面是回火马氏体组织，辊颈是索氏体组织，马氏体组是硬组织，但也很脆，索氏体组织是具有综合的机械性能。
    冷轧辊的表面是在淬火状态下经低温回火而得到硬而脆的回火马氏体组织，回火马氏体组织是一种不稳定的组织，在较高温度下容易引起组织转变，就是我们平时在使用过程中如果轧钢表面受到热冲击必然会在该部位产生回火（如在卡钢，冷却不足或磨削过热等外部条件的影响下）在这个过程中必然会发生马氏体的转变，可能会转变成屈氏体或者引起局部的热膨胀，而产生内应力，内应力会在该位置引起裂纹源，有些是肉眼看不到，必须借助仪器，如表面波探伤仪或渗透着色探伤或涡流探伤等才能检测出来。
因此对冷轧辊的使用来说热冲击引起的裂纹是很重要的，特别是对高硬度轧辊如平整辊来说更应该注意热冲击对它的影响。

    三、冷轧辊的使用方法和应注意的问题
    3.1冷轧工作辊的配置
    不同的轧机类型，轧制规程，被轧制带钢的规格和质量的不同应配置不同的轧辊硬度、凸度、粗糙度和辊身直径。
    3.11轧辊凸度的配置
    为保证钢带厚度均匀，板形平直，必须要有一个良好的辊型，以形成需要的辊缝形状。
理论上来说轧辊的总凸度这样确定的：带钢的横向厚度差△h与以下因素有关：△h=△Dr+△Dt-△Dw-△Db-△Dm
    其中△Dr是需要配置的辊型凸度，△Dt—轧辊热膨胀凸度，△Dw—轧辊受力后弯曲变形的挠度，△Db—轧辊不均匀弹性压扁，△Dm—轧辊磨损。假如我们的带钢横向厚度是O，亦即是我们通常所说的截面差为零时△h=0，所以△Dr=△Dw+△Db+△Dm-△Dt
   这就是我们轧机所需要的理想状态下凸度，我们在配置总凸度时应考虑下面几个因素：
   a、轧辊受力后弯曲变形的挠度值，一般只考虑支承辊的挠度值，需要轧辊配置凸度来补偿。
   b、轧辊不均匀弹性压扁值，一般只考虑工作辊压扁值。
   C、轧辊磨损，由于工作辊经常更换，磨损较小，考虑支承辊的磨损。
   d、轧辊受热后热膨胀值，大型连轧机在稳定轧制过程中辊身中部比两端高8～10℃，需要减小凸度来进行补偿。
   3.12冷轧辊直径和硬度的配置
    对轧制负荷大，且事故频繁的冷连轧机来说，工作辊的最小直径通常配置在第二机架或或第三机架上，最大直径通常配置在最后机架和第一机架。连轧机工作辊的硬度配置通常是机架顺序号越大，辊面硬度配置得高一些，最后一个机架的工作辊是所有机架中配置得最高的。
    3.13冷轧辊磨削量的确定
    为了保证轧辊的正常使用，防止轧辊的异常损坏，提高冷轧辊的使用寿命，对从轧机上换下来的冷轧工作辊和支承辊必须进行适当大小磨削量的磨削。
    连轧机一机架工作辊的磨削量应比2、3号机架多0.15mm，4号机亦要比2、3号机多0.05mm，支承辊应在10天左右换下检查并进行磨削 。
    对于有划痕和压印等缺陷的冷轧工作辊，应首先把其表面缺陷磨掉，然后测量轧辊的直径，再在这直径的基础上磨掉0.3mm。
    对于有粘辊的冷轧工作辊，应首先把其表面缺陷磨掉，然后用硝酸酒精溶液和着色渗透剂进行检查，待轧辊磨好后还需要进行喷砂检查，直到轧辊辊身表面缺陷清除为止（目前对轧辊表明检测的方法有表面波探伤和涡流探伤）
    四、冷轧工作裂纹形成的过程和机理
    4.1冷轧工作辊的表层剥落
    表层剥落可以分为疲劳剥落和脆性剥落。
    疲劳剥落时裂纹的发生和发展主要有两种不同的过程：一种是裂纹首先发生在辊身表层的外表面，沿径向深入到某一临界深度（5～25mm）再沿与辊身圆弧近平行的层次逐渐扩大直至剥落，这种就是表裂致剥。另一种是裂纹开始于辊身表层的某临界深度，形成疲劳破坏中心，在与辊身表面几乎近平行的层次上缓慢扩大直至剥落，称为内裂致剥，轧辊剥落的形成是经过四个阶段：
    1)由于轧制在使用过程中的某种原因，在辊身表面的外表面（最表面或近表面）出现数量不一的微裂纹（显微裂纹），所以使用一段以后必须上机检查。
    2）在轧辊继续使用过程中，微裂纹扩展，某一或若干裂纹领先向纵深发展，沿径向深入到某临界深度，有时从断口上可见连续的短距的重复线，说明这种从表面向过渡组织发展的开裂是疲劳破坏，在可逆轧机中这种破坏一般系在两径向上发展。
    3）深入到过渡组织中的裂纹，沿与辊身圆弧几乎近平行的层次继续发展，一般系通过次生疲劳破坏中心而发展，但有时也可直接地进行下去，或形成一定宽度和长度的平坦带状疲劳断口，有间距不一的连续重复线和放射状裂纹，或形成带有椭园重复线的贝壳状疲劳断口，在这些疲劳断口发展的过程中，在其外侧还同时伴随着次生裂纹的发展，形成带有若干台阶的撕裂区，成为向最大面积瞬时脆性破断的过渡带
    4）最后大面积瞬时脆性破断，可造成若干剥落块和尚未脱开的剥离块。冷轧工作辊的表层剥落不是自然产生的，而是经过一段时间发展形成的，通常是以辊身表面裂纹为其起点，在轧制持续的负荷作用下发展成疲劳断裂，这就是残余破断剥落的真正原因。
    5）冷轧辊缺陷、产生原因及减少措施
轧辊缺陷之一：粘辊。产生原因：1、局部压下量过大； 2、断片；3、堆钢；4、带钢折叠；5、带钢破边和板形不好；6、带钢焊缝质量不好；7、轧辊硬度偏低
轧辊缺陷之二:裂纹。产生原因：1、粘辊等过热造成局部压下过大；2、轧制时未执行好轧辊预热（特别是冬天）；3、轧制时冷却水喷嘴堵塞，造成轧辊冷却不均匀；4、磨削进给量过大，或不均匀磨削，或砂轮修磨不锋利等造成过烧；5、轧辊使用时间过长，造成辊身表面冷硬化5、轧辊使用时间过长，造成辊身表面冷硬化；    6、轧辊表面缺陷未消除干净重上轧机（对出现缺陷的轧辊在消除由眼可见缺陷后还需要经过探伤才可上机；7、在轧制和调试时两端压力严重不均。
五、冷轧辊的正确使用和精心维护
    6.1轧制时轧辊温度不得太高，平整机不得超过115℃，冷轧机不得超过150 ℃
    6.2在吊装轧辊不得碰撞轧辊，过焊缝要特别注意，避免冲击。6.3从轧机上换下来的轧辊最好先经4-8小时冷却再进行磨削辊温不得高于40℃。