热轧生产中，轧辊的工作条件很恶劣，主要是因为热轧辊常与温度高可达900～1100℃的轧材接触，辊温度高可达500℃，产品使用中除了承受很大的轧制力，以及辊面受轧材的强力磨损外，在轧材高温的作用下，辊面易产生氧化，氧化膜易脱落，加剧轧辊的失效。

       此外，产品在工作中还会反复被轧材加热及冷却水冷却，经受温度变化幅度较大的激冷激热，产生很大的热应力，逐渐导致热疲劳裂纹的产生，热疲劳裂纹在轧制力的作用下不断扩展，终导致产品表面破裂甚至剥落，促使其失效。热轧辊除了应具有高的耐磨性和强韧性外，还应具有优良的抗氧化和热疲劳能力。材料的发展和选用，主要着眼于提高产品的表面耐磨性，在产品表面的金相组织中形成较硬的碳化物。随着热轧技术的发展，产品材料也在不断的得到改进和发展，从早期使用的冷硬铸铁轧辊，发展到半钢轧辊、高铬铸铁轧辊和高速钢轧辊。

       早期使用的轧辊组织以M3C型碳化物为主，如Fe3C等。后来加入合金元素铬、镍等，碳化物类型仍以M3C为主，形态变化不大，呈网状分布，但碳化物由FC3C变成了(Fe，Cr)3C，碳化物硬度提高，而且产品的基体组织由珠光体变成了马氏体和贝氏体，产品的耐磨性明显提高。在产品中进一步提高铬含量，碳化物由M3C转变成M7C3型为主，如Cr7C3等，硬度提高，碳化物形态明显改善，由刚状分布变成菊花状分布，轧辊硬度提高的同时，力学性能尤是冲击韧性和断裂韧性大幅度提高，产品使用性能明显改善。