近十年来，在高速机构中成功地应用了一种由氮化硅陶瓷滚球和钢的轴承环组成的混合球轴承。使用氮化硅陶瓷滚球的好处是几乎不需要润滑油。因为氮化硅表面经抛光处理可以得到很好的表面质量。这就引发了将这种陶瓷材料来制作轧辊的意向。当陶瓷材料应用于机械部件或加工工具时，通常要担心的是这种非金属材料的强度的可靠性。本研究考察的就是氮化硅轧辊用于轧制加工时的强度的可靠性，以及一些摩擦学方面的特性，如轧辊表面形貌(包括表面波形和粗糙度)在轧件上的复制。因为冷轧薄板和线材的表面质量是决定最终产品性能的重要质量指标。这些产品的表面质量又取决于轧辊的表面质量。为满足一些冷轧产品的要求往往要对轧辊表面进行相应的处理。

　　试验在冷连轧机上进行，轧制过程由四道次组成，每道次采用一对轧辊，最后一对是氮化硅轧辊。它是用氮化硅辊环安装在钢的支承轴上而形成的。辊环是由Si3N4粉末以及一些粘结剂、烧结添加剂组成的。首先用冷等静压方法压制成坯，再进行气压烧结，然后对其内外表面进行磨削。最后用压机压到钢轴上去。加工后的辊环尺寸为Φ150/Φ130×100mm。轧制材料是圆断面的奥氏体不锈钢线材，轧前进行退火和酸洗处理，屈服强度为300～450N/mm2。

　　试验结果表明，烧结的氮化硅轧辊的强度对于小断面奥氏体不锈钢线材的冷轧是足够的。光滑氮化硅轧辊表面复制在轧件上后的粗糙度情况是，对于Ra(轮廓算术平均偏差)而言，约为60nm，对于Rp(轮廓最大峰高)约为几百纳米。氮化硅轧辊用于冷轧时，磨损率很低。这就使轧制过程的调整次数可以减少。另外，磨损引起的辊型变化可因轧制材料粘附到辊面而得到部分补偿。