Feuerfeste Metalle sind Metallelemente des Periodensystems mit mehreren unterschiedlichen Eigenschaften. Sie haben Schmelzpunkte über 3,632 ° Fahrenheit (2,000 ° Celsius) und sind bei Raumtemperatur fest. Außerdem sind sie außerordentlich widerstandsfähig gegenüber Verschleißelementen wie Kriechverformung, einer Formänderung, die gewöhnliche Metalle unter Belastung erfahren. Es gibt fünf etablierte Refraktärmetalle, darunter Niob, Molybdän, Tantal, Wolfram und Rhenium. Andere Metallelemente und -verbindungen werden jedoch manchmal in diese Gruppe eingeschlossen, einschließlich Chrom, Wolframlegierungen und eine Molybdänlegierung, die Titan und Zirkonium enthält, bekannt als TZM.
Die Hitzebeständigkeit von Wolfram gegenüber hochschmelzenden Metallen ist ein gutes Beispiel für eine dieser Eigenschaften. Es ist so großartig, dass es selbst bei einer Temperatur von 1,832° Celsius noch zweimal so stark ist wie das Element Eisen bei Raumtemperatur. Dies macht es nützlich für Anwendungen wie Raketennasenkegel, als langlebige Filamente in Glühbirnen und als Zusatz zu Stahl, der beim Schweißen und anderen Hochtemperaturanwendungen verwendet wird. Edelstahl enthält auch Wolfram, um die Korrosionsbeständigkeit von Refraktärmetallen zu erhöhen, für industrielle Rohrleitungen, bei denen starke, ätzende Chemikalien verarbeitet werden.
Da Refraktärmetalle stark verschleißen, werden sie auch häufig bei der Herstellung von Bauteilen eingesetzt, die eine dauerhafte Abriebfestigkeit aufweisen müssen, wie beispielsweise Buchsen und Düsen. Viele dieser Komponenten kommen in Hochleistungsmaschinen zum Einsatz, etwa in der Luft- und Raumfahrtindustrie oder in der Halbleiterelektronikfertigung. Für diese Anwendungen werden am häufigsten Wolframlegierungen wie TZM sowie Niob und Chrom verwendet. Chrom ist auch in der Kategorie der Oxidationsbeständigkeit von Refraktärmetallen enthalten, da es eine sehr haltbare Beschichtung für Lager ist.
Andere Eigenschaften von Refraktärmetallen zielen auf ihre Verwendung auf mehrere spezifische Industrien ab. Molybdän hat einen sehr vorhersagbaren Ausdehnungskoeffizienten, was es zu einem Schlüsselmetall in Thermoelementen und Kühlkörpern in Computern macht, während Rheniums einzigartige chemische Reaktivität ihm Anwendungen in Prozessen wie dem Hydrocracken ermöglicht, dem Abbau von Erdöl in einfachere Moleküle. Niob wird beim Bau von Kernkraftwerken eingesetzt und ist ein ideales Metall für Supraleiter, da es eine sehr geringe Neutronenabsorption aufweist. Tantal wird aufgrund seiner inerten Natur bei Kontakt mit Körperflüssigkeiten und Geweben in der Luft- und Raumfahrt und in chirurgischen Geräten verwendet. Wolfram und seine Verbindungen werden weithin als Verstärkungsmetall in allen Bereichen verwendet, vom Bergbau bis zur Ölbohrindustrie, mit einer solchen Nachfrage, dass ein Großteil des Metalls aus Schrott zurückgewonnen wird.