冷轧辊制造工艺可分为三个阶段：1、1940～1960年，当时锻钢轧辊多用做冷轧工作辊，用电弧炉冶炼，不经真空脱气。当时的目标是辊身硬度均匀，在轧辊制造过程中和使用过程中不发生灾难性断裂。轧辊钢中Cr含量为1.5%～2.0%，2、1960～1970年，在此期间开始用电渣重熔法制造高质量冷轧辊。在此期间同时出现了用真空脱气法冶炼轧辊用钢的工艺，含2.5%～3.0%Cr的冷轧工作辊的淬硬层达到15.8～19mm。3、1980～1991年，轧机改进，对冷轧薄板质量要求越来越高，因而对轧辊质量要求也高，大大减少了轧辊的剥落。
　　冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制应力，加上轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题，容易导致高温，使工作辊受到强烈热冲击，造成裂纹、粘辊、剥落或者报废。因此，冷轧辊要有抵挡因弯曲应力、扭转应力、剪切应力引起的开裂和剥落的能力，同时也要有高的接触疲劳强度、高的断裂韧性和热冲击强度等。所以如何增加轧辊的使用寿命，一直是轧辊制造业面临的重大问题。
　　冷轧工作辊一般使用的材质有GCr15、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A以及Cr5系列等。为增加淬硬层深及接触疲劳寿命，同时也为达到轧件对冷轧工作辊力学性能和使用性能的进一步要求，自80年代中、后期，国外轧辊生产厂对5%Cr冷轧辊钢进行了化学成分的优化工作，主要是在5%Cr钢中增加Mo、V的含量或加入Ti、Ni等元素。
　　目前，冷轧辊材料仍在不断的向前发展，一部分学者认为，冷轧辊应该朝高铬方向发展。因为铬含量的增加，淬硬层增加，而且材料中碳化物类型可以转化为M23C7型，其代表性国家主要为英、美、日本等；还有一部分学者坚持低铬辊、坚持二次淬火，理由是当轧辊表面出现微裂纹时，如不及时除去，随着轧制的进行，微裂纹会同时沿着径向和周向慢慢扩展，进而发生剥落，严重时径向扩展一般到淬硬层位置。如果淬硬层很深，淬火时出现裂纹的可能性就增加，这样发生剥落将直接造成报废，损失较大。