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　　反復高溫循環所產生的熱應力會導致熱軋輥的逐漸斷裂，這是熱軋輥表面表面出現微表層的現象。
　　在軋制過程中，熱軋輥交替地由冷和熱交替改變，導致表面出現嚴重的應變，并逐漸導致熱疲勞裂紋的產生。典型的熱疲勞損傷是一種稱為“熱龜裂”的表面破裂。熱龜裂是由熱循環應力、拉伸應力和塑性應變等多種因素共同作用形成的。塑性應變使裂紋出現，拉伸應力使裂紋擴展。
　　此外，熱軋輥的表面溫度和熱疲勞的外觀也密切相關。當表面溫度達到600℃時，熱膨脹力和應力與普通熱鋼所能承受的溫度一樣高，會產生熱裂紋。