冷軋輥制造工藝可分為三個階段：1、1940～1960年，當時鍛鋼軋輥多用做冷軋工作輥，用電弧爐冶煉，不經真空脫氣。當時的目標是輥身硬度均勻，在軋輥制造過程中和使用過程中不發生災難性斷裂。軋輥鋼中Cr含量為1.5%～2.0%，2、1960～1970年，在此期間開始用電渣重熔法制造高質量冷軋輥。在此期間同時出現了用真空脫氣法冶煉軋輥用鋼的工藝，含2.5%～3.0%Cr的冷軋工作輥的淬硬層達到15.8～19mm。3、1980～1991年，軋機改進，對冷軋薄板質量要求越來越高，因而對軋輥質量要求也高，大大減少了軋輥的剝落。
冷軋輥在工作過程中要承受很大的軋制應力，加上軋件的焊縫、夾雜、邊裂等問題，容易導致高溫，使工作輥受到強烈熱沖擊，造成裂紋、粘輥、剝落或者報廢。因此，冷軋輥要有抵擋因彎曲應力、扭轉應力、剪切應力引起的開裂和剝落的能力，同時也要有高的接觸疲勞強度、高的斷裂韌性和熱沖擊強度等。所以如何增加軋輥的使用壽命，一直是軋輥制造業面臨的重大問題。
冷軋工作輥一般使用的材質有GCr15、9Cr2、9Cr、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo、60CrMoV、80CrNi3W、8CrMoV、86CrMoV7、Mo3A以及Cr5系列等。為增加淬硬層深及接觸疲勞壽命，同時也為達到軋件對冷軋工作輥力學性能和使用性能的進一步要求，自80年代中、后期，國外軋輥生產廠對5%Cr冷軋輥鋼進行了化學成分的優化工作，主要是在5%Cr鋼中增加Mo、V的含量或加入Ti、Ni等元素。
目前，冷軋輥材料仍在不斷的向前發展，一部分學者認為，冷軋輥應該朝高鉻方向發展。因為鉻含量的增加，淬硬層增加，而且材料中碳化物類型可以轉化為M23C7型，其代表性國家主要為英、美、日本等；還有一部分學者堅持低鉻輥、堅持二次淬火，理由是當軋輥表面出現微裂紋時，如不及時除去，隨著軋制的進行，微裂紋會同時沿著徑向和周向慢慢擴展，進而發生剝落，嚴重時徑向擴展一般到淬硬層位置。如果淬硬層很深，淬火時出現裂紋的可能性就增加，這樣發生剝落將直接造成報廢，損失較大。
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