Los metales refractarios son elementos metálicos de la tabla periódica con varias características distintas. Tienen puntos de fusión superiores a 3,632 ° Fahrenheit (2,000 ° Celsius) y son sólidos a temperatura ambiente. También son extraordinariamente resistentes a elementos de desgaste como la deformación por fluencia, que es un cambio de forma que sufren los metales comunes cuando se exponen a tensiones. Hay cinco metales refractarios establecidos, que incluyen niobio, molibdeno, tantalio, tungsteno y renio. Sin embargo, en este grupo se incluyen a veces otros elementos y compuestos metálicos, como el cromo, las aleaciones de tungsteno y una aleación de molibdeno que contiene titanio y circonio, conocida como TZM.
La resistencia al calor de los metales refractarios del tungsteno es un buen ejemplo de una de estas propiedades. Es tan grande que, incluso cuando se calienta a una temperatura de 1,832 ° Fahrenheit (1,000 ° Celsius), todavía muestra dos veces la fuerza que tiene el elemento hierro a temperatura ambiente. Esto lo hace útil para aplicaciones tales como conos de cohete, como filamentos de larga duración en bombillas incandescentes y como aditivo para el acero utilizado en soldadura y otras aplicaciones de alta temperatura. El acero inoxidable también contiene tungsteno para aumentar su propiedad de resistencia a la corrosión de los metales refractarios, para uso en tuberías industriales donde se procesan productos químicos cáusticos fuertes.
Dado que los metales refractarios se desgastan a un ritmo muy reducido, también se utilizan ampliamente en la fabricación de componentes que deben demostrar resistencia a la abrasión a largo plazo, como casquillos y boquillas. Muchos de estos componentes se utilizan en maquinaria de alto rendimiento, como en la industria aeroespacial o en la fabricación de productos electrónicos de semiconductores. Las aleaciones de tungsteno, como TZM, así como el niobio y el cromo, se utilizan con mayor frecuencia para estas aplicaciones. El cromo también se incluye en la categoría de resistencia a la oxidación de los metales refractarios, ya que es un recubrimiento muy duradero para cojinetes.
Otras propiedades de los metales refractarios se dirigen a sus usos en varias industrias específicas. El molibdeno tiene un coeficiente de expansión muy predecible, lo que lo convierte en un metal clave en termopares y disipadores de calor en computadoras, mientras que la reactividad química única del renio le da aplicaciones en procesos como el hidrocraqueo, la descomposición del petróleo en moléculas más simples. El niobio se emplea en el diseño de centrales nucleares y es un metal ideal para superconductores, ya que tiene un nivel muy bajo de absorción de neutrones. El tantalio se utiliza en la industria aeroespacial y en equipos quirúrgicos debido a su naturaleza inerte cuando entra en contacto con fluidos y tejidos corporales. El tungsteno y sus compuestos se utilizan ampliamente como metal de refuerzo en todo, desde la minería hasta las industrias de extracción de petróleo, con tal demanda que gran parte del metal se recupera de la chatarra.