Półfabrykaty walcowane ze stopu tytanu są zwykle kutymi prętami o większych rozmiarach. Ze względu na różną szybkość chłodzenia, struktura kutego pręta w temperaturze pokojowej jest strukturą przemiany w postaci igiełkowatych, drobnych płatków lub grubych płatków.
Struktura ta ma wysoką odporność na pełzanie i odporność na pękanie, ale niską wytrzymałość zmęczeniową i plastyczność przy rozciąganiu. Obróbka prętów ze stopu tytanu zwykle ma na celu uzyskanie struktury równoosiowej o dobrych właściwościach rozciągających i zmęczeniowych. Jednakże lamelarna struktura kutego pręta jest bardzo stabilna w temperaturze pokojowej i można ją uzyskać w stanie równoosiowym jedynie poprzez silne odkształcenie w strefie dwufazowej, dlatego jedną z nich jest wysoka odporność na odkształcenia i trudność w odkształceniu stopów tytanu w temperaturze pokojowej z powodów ograniczających walcowanie stopów tytanu. Dlatego walcowanie stopów tytanu zwykle przeprowadza się w określonej temperaturze.
Duża ilość odkształceń tocznych jest korzystna dla udoskonalenia struktury i poprawy właściwości mechanicznych; niewielka ilość odkształceń tocznych powoduje jedynie dynamiczne odzyskiwanie podczas procesu walcowania. Jednakże stop tytanu ma słabą plastyczność i niewielkie odkształcenia w każdym przejściu. Dlatego gruboziarnista struktura stopu tytanu wynikająca z małych odkształceń w przejściach jest ważną cechą walcowania.
Inną cechą walcowania stopu tytanu jest to, że proces walcowania wymaga wielokrotnego wyżarzania. W otwartym środowisku walcowania wymiana ciepła pomiędzy stopem, powietrzem, walcami itp. powoduje gwałtowny spadek temperatury powierzchni walcowanego elementu. Zamiast tego temperatura w środku walcowanego elementu wzrasta w wyniku odkształcenia i wytwarzania ciepła, tworząc wyższą temperaturę pomiędzy powierzchnią a środkiem. Podczas procesu walcowania podatne są na gradientowe pęknięcia powierzchniowe.
Aby mieć pewność, że walcowanie mieści się w zadanym zakresie temperatur i że temperatura walcowanego elementu jest jednakowa, walcowany element musi być podgrzewany pomiędzy przejściami. Ponadto, ze względu na akumulację bliźniaków oraz teksturę i utwardzanie przez zgniot podczas procesu walcowania, odkształcenie podczas walcowania staje się coraz trudniejsze. Dlatego też, aby odkształcenie było kontynuowane, walcowany element musi zostać podgrzany pomiędzy przejściami, aby spowodować wystąpienie dużej liczby bliźniaków. Rekrystalizacja poprawia plastyczność materiału i zapobiega pękaniu materiału podczas późniejszego walcowania.
