原子能、航空、航天和电子等现代工业的发展，要求研制放射性金属（铀、钚）材料、高纯度难熔金属（钨、钼、铌、钽）及其合金，以及双金属材料等。这些金属有强烈的高温化学活性，热轧时容易被氧化，使金属表面受到污染，因此必须在真空或隋性保护气体中进行轧制。

从50年代起，人们开始寻求真空轧制或保护气体轧制新工艺。不锈钢棒1960年美国建成了一个用钢板焊制成的7×12.8×30m的氩气保护加工车间，轧机是二辊式，轧辊尺寸为406×914mm（附图[氩气保护加工车间]）。

按结构特征，真空轧机主要有“机架－室”型和“轧辊－室”型两种。前者轧机机架和加热炉全置于真空室内；后者仅轧辊置于真空室中，其他设备置于真空室外。轧机机架为真空的一部分，保护气体轧机有真空－保护气体两用型、手套密封箱型和保护气体加工车间型三种。

到1982年止，世界上这类轧机有21台，其中真空－保护气体两用轧机的最大辊径为300mm，最高真空度为10托。这类轧机主要用于试验研究和轧制核燃料，有的也用于轧制电子、仪表工业用的高纯金属，复合双金属以及用于粉末轧制