轴承内外圈滚道和滚动体在很高的接触应力作用下进行相对滚动运动，一般接触应力在1000 ～ 4000MPa 之间，同时轴承内部不可避免地存在着滑动摩擦和滚动摩擦，因此制造轧机轴承的材料必须具有以下特性：接触疲劳强度高，硬度高，耐磨性好，组织稳定性好，纯净度高，加工性能好。
1.1.1 高碳铬轴承钢
高碳铬轴承钢是含铬1.30 ～ 1.65% 的高碳合金钢，其特点是：热处理后的显微组织比较均匀稳定、硬度高而均匀、耐磨性好、接触疲劳强度高、具有良好的尺寸稳定性和耐腐蚀性。这种钢可以满足在一般工况条件下运转的轴承使用要求。常用高碳铬轴承钢的牌号是GCr15 和GCr15SiMn，这两种钢的性能基本相同，但GCr15SiMn 钢的淬透性比GCr15 钢好， 因此对于较大尺寸的轴承零件采用GCr15SiMn钢，由于GCr15SiMn 钢的裂纹敏感性较大，冲击韧性差，对于大壁厚的轧机和矿山轴承还不能完全满足使用要求，铁道部首先提出客车轴承不允许使用GCr15SiMn 钢，对于大壁厚的轧机和矿山机械轴承在承受冲击载荷大的条件下，GCr15SiMn 钢也限制使用。现已开发出GCr18Mo GCr15SiMo 等高淬透性钢，其性能比GCr15SiMn 钢优越，可在铁路轴承，轧机轴承，矿山机械轴承上替代GCr15SiMn钢使用。高碳铬轴承钢的使用范围列于表1.1.1。
钢号
使用范围
套圈
钢球
滚子
GCr15
有效壁厚≤ 12
直径≤ 30
直径≤ 22
GCr15SiMn
有效壁厚＞ 12
直径＞ 30
直径＞ 22
GCr18Mo
有效壁厚＞ 15
直径＞ 80
直径＞ 50
1.1.2 渗碳钢
用于制造滚动轴承零件的渗碳钢主要是低碳钢和优质低碳合金结构钢。用这类钢制造的轴承零件，经渗碳、淬火、回火等热处理工序后，表面具有很高的硬度（硬度≥ HRC60）和一定的耐磨性以及较高的抗接触疲劳强度，而芯部又具有良好的韧性，一定的强度和硬度（硬度HRC35-45）。渗碳轴承钢特别适宜于制造在冲击载荷条件下工作的和尺寸较大的轴承。常用的渗碳轴承钢牌号是G20Cr2Ni4A、G20CrNi2Mo， 其中G20Cr2Ni4A 主要用于承受重载、冲击的大型特大型滚动轴承，G20CrNi2Mo 主要用于承受冲击载荷的中小型滚动轴承。
