¿Cuáles son los beneficios de usar metales refractarios?

Los metales refractarios son una clasificación de elementos metálicos que poseen propiedades que los hacen más duraderos y resistentes que otros metales estándar. Si bien la definición de este término varía ligeramente, una de las características definitorias de los metales refractarios es su punto de fusión extraordinariamente alto. Generalmente, el término "metales refractarios" se aplica a todos los metales que poseen puntos de fusión superiores a 3630 °F (2000 °C).

Los metales más comúnmente incluidos en esta clasificación son el niobio, el tantalio, el tungsteno, el molibdeno y el renio. Las definiciones más amplias también incluyen metales con puntos de fusión superiores a 3362 °F (1850 °C) e incluyen: cromo, circonio, vanadio, titanio, rodio, hafnio, rutenio, osmio e iridio.

Además de los altos puntos de fusión, los metales refractarios también ofrecen varios beneficios adicionales, como alta resistencia a la corrosión, excelente conductividad térmica y eléctrica, alta dureza a temperatura ambiente, baja capacidad térmica y extrema resistencia a la deformación. (Para obtener más información sobre cómo determinar la dureza de estos y otros materiales, lea 5 formas de medir la dureza de los materiales).

Debido a sus características deseables, los metales refractarios suelen estar aleados con otros metales para numerosas aplicaciones agresivas, exigentes y de alto rendimiento. Por ejemplo, el tungsteno, que tiene el punto de fusión más alto de todos los metales refractarios, es beneficioso en aplicaciones donde se requiere resistencia a altas temperaturas.

Los filamentos de alambre de tungsteno se utilizan en la mayoría de los equipos de iluminación incandescente domésticos y lámparas de arco industriales. Este metal también se utiliza en la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) (también conocida como soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG)) para electrodos permanentes no consumibles. El tungsteno y el molibdeno también tienen capacidades térmicas relativamente bajas y son muy resistentes al vidrio y al cuarzo fundidos, lo que los hace ideales para matrices, mandriles, patines y soportes de hornos.

Otro beneficio esencial de los metales refractarios es su capacidad para mejorar las propiedades mecánicas y químicas de las aleaciones metálicas. El tantalio, uno de los metales refractarios más resistentes a la corrosión, se puede combinar con otros metales para mejorar enormemente la resistencia a la corrosión de la aleación resultante. Muchos instrumentos en los campos médico y quirúrgico deben ser higiénicos, resistentes al desgaste y libres de contaminantes en todo momento. Como tales, se prefieren las aleaciones metálicas con cantidades relativamente pequeñas de tantalio (y también de cromo) debido a su resistencia a la corrosión en ambientes ácidos.

La inercia del tantalio y otros metales refractarios también son cruciales en el sector médico debido a su inercia química y biocompatibilidad, es decir, estos metales no producen productos tóxicos ni desencadenan respuestas inmunológicas adversas cuando se exponen a fluidos corporales.

Las otras propiedades beneficiosas de los metales refractarios (dureza, resistencia a la deformación, conductividad eléctrica, etc.) pueden transmitirse combinándolos con otros metales. Esto permite que la aleación resultante se use en aplicaciones o entornos en los que el uso de solo metales estándar es inviable o poco práctico.