原子能、航空、航天和電子等現代工業的發展，要求研制放射性金屬(鈾、钚)材料、高純度難熔金屬（鎢、鉬、鈮、鉭）及其合金，以及雙金屬材料等。這些金屬有強烈的高溫化學活性，熱軋時容易被氧化，使金屬表面受到污染，因此必須在真空或隋性保護氣體中進行軋制。

從50年代起，人們開始尋求真空軋制或保護氣體軋制新工藝。1960年美國建成了一個用鋼板焊制成的7×12.8×30m的氬氣保護加工車間，軋機是二輥式，軋輥尺寸為406×914mm（附圖[氬氣保護加工車間]）。

按結構特征，真空軋機主要有“機架－室”型和“軋輥－室”型兩種。前者軋機機架和加熱爐全置于真空室內；后者僅軋輥置于真空室中，其他設備置于真空室外。軋機機架為真空的一部分，保護氣體軋機有真空－保護氣體兩用型、手套密封箱型和保護氣體加工車間型三種。

到1982年止，世界上這類軋機有21臺，其中真空－保護氣體兩用軋機的最大輥徑為300mm，最高真空度為10托。這類軋機主要用于試驗研究和軋制核燃料，有的也用于軋制電子、儀表工業用的高純金屬，復合雙金屬以及用于粉末軋制。