Les métaux réfractaires sont des éléments métalliques du tableau périodique avec plusieurs caractéristiques distinctes. Ils ont des points de fusion supérieurs à 3,632 2,000 ° Fahrenheit (XNUMX XNUMX ° Celsius) et sont solides à température ambiante. Ils sont également extraordinairement résistants aux éléments d’usure tels que la déformation par fluage, qui est un changement de forme que subissent les métaux ordinaires lorsqu’ils sont exposés à des contraintes. Il existe cinq métaux réfractaires établis, dont le niobium, le molybdène, le tantale, le tungstène et le rhénium. Cependant, d’autres éléments et composés métalliques sont parfois inclus dans ce groupe, notamment le chrome, les alliages de tungstène et un alliage de molybdène contenant du titane et du zirconium, connu sous le nom de TZM.
La résistance à la chaleur des métaux réfractaires du tungstène est un bon exemple de l’une de ces propriétés. Il est si grand que, même lorsqu’il est chauffé à une température de 1,832 1,000 ° Fahrenheit (XNUMX XNUMX ° Celsius), il affiche toujours deux fois la résistance de l’élément en fer à température ambiante. Cela le rend utile pour des applications telles que les cônes de fusée, comme filaments durables dans les ampoules à incandescence et comme additif à l’acier utilisé dans le soudage et d’autres applications à haute température. L’acier inoxydable contient également du tungstène pour augmenter sa propriété de résistance à la corrosion des métaux réfractaires, pour une utilisation dans la tuyauterie industrielle où des produits chimiques corrosifs forts sont traités.
Étant donné que les métaux réfractaires s’usent à un taux considérablement réduit, ils sont également largement utilisés dans la fabrication de composants qui doivent démontrer une résistance à l’abrasion à long terme, tels que les bagues et les buses. Bon nombre de ces composants sont utilisés dans des machines hautes performances, comme dans l’industrie aérospatiale ou la fabrication de semi-conducteurs électroniques. Les alliages de tungstène, tels que le TZM ainsi que le niobium et le chrome, sont le plus souvent utilisés pour ces applications. Le chrome est également inclus dans la catégorie de résistance à l’oxydation des métaux réfractaires, car il s’agit d’un revêtement très durable pour les roulements.
D’autres propriétés des métaux réfractaires ciblent leurs utilisations sur plusieurs industries spécifiques. Le molybdène a un coefficient de dilatation très prévisible, ce qui en fait un métal clé dans les thermocouples et les dissipateurs thermiques des ordinateurs, tandis que la réactivité chimique unique du rhénium lui donne des applications dans des processus tels que l’hydrocraquage, la décomposition du pétrole en molécules plus simples. Le niobium est utilisé dans la conception des centrales nucléaires et est un métal idéal pour les supraconducteurs, car il a un très faible niveau d’absorption des neutrons. Le tantale est utilisé dans l’aérospatiale et dans les équipements chirurgicaux en raison de sa nature inerte lorsqu’il est en contact avec les fluides corporels et les tissus. Le tungstène et ses composés sont largement utilisés comme métal de renforcement dans tout, des industries minières aux industries de forage pétrolier, avec une telle demande qu’une grande partie du métal est récupérée à partir de la ferraille.