Metais refratários são uma classe de metais que são extraordinariamente resistentes ao calor e ao desgaste. A expressão é mais usada no contexto da ciência dos materiais, metalurgia e engenharia. A definição de quais elementos pertencem a este grupo pode variar. A definição mais comum inclui cinco elementos: dois do quinto período (nióbio e molibdênio) e três do sexto período (tântalo, tungstênio e rênio). Todos eles compartilham algumas propriedades, incluindo um ponto de fusão acima de 2000 °C e alta dureza à temperatura ambiente. Eles são quimicamente inertes e tem uma densidade relativamente mais alta. Seus elevados pontos de fusão tornam metalurgia do pó o método escolhido para a fabricação de componentes a partir destes metais. Algumas de suas aplicações incluem ferramentas para usinar metais em altas temperaturas, fios de filamentos, moldes de fundição, e a vasos de reação química em ambientes corrosivos. Em parte devido ao alto ponto de fusão, metais refratários são estáveis contra a deformação por fluência em temperaturas muito altas.
Definição A maioria das definições do termo "metais refratários" lista o ponto de fusão extremamente elevado como um requisito-chave para a inclusão. Por esta definição, um ponto de fusão acima 2200 °C é necessário para qualificação. Os cinco elementos nióbio, molibdênio, tântalo, tungstênio e rênio estão incluídos em todas as definições, enquanto a definição mais ampla, incluindo todos os elementos com um ponto de fusão acima de 1850 °C}, que inclui um número variável de nove elementos adicionais: titânio, vanádio, cromo, zircônio, háfnio, rutênio, ródio, ósmio e irídio. Os elementos artificiais, sendo radioativos, são considerados parte dos metais refratários apesar do tecnécio ter um ponto de fusão de 2157 °C e o rutherfórdio ter um ponto de fusão teórico de 2100 °C.
Propriedades
Físicas
O ponto de fusão dos metais refratários são os mais altos de todos os elementos, exceto carbono, ósmio e irídio. Este alto ponto de fusão define a maior parte de suas aplicações. Todos os metais são de corpo centrado, cúbica , exceto rênio que tem empacotamento hexagonal. A maioria das propriedades físicas dos elementos deste grupo variam significativamente, porque eles são membros de diferentes grupos.
A resistência à fluência é uma propriedade fundamental dos metais refratários. Nos metais, o início da fluência correlaciona-se com o ponto de fusão do material; a fluência em ligas de alumínio começa em 200 °C, enquanto que para os metais refratários são necessárias temperaturas superiores a 1500 °C. Essa resistência contra deformação em altas temperaturas faz com que os metais refratários sejam adequado contra a impactos em alta temperatura como, por exemplo, em motores a jato, ou ferramentas utilizadas durante fundição.
Química Os metais refratários mostram uma grande variedade de propriedades químicas, porque são membros de três grupos distintos na tabela periódica. Eles são facilmente oxidados, mas esta reação é reprimida pela formação de camadas de óxido estáveis sobre a superfície. O óxido de rênio é mais volátil do que o metal, e, portanto, a alta temperatura, a estabilização contra a oxidação está perdida porque a camada de óxido que se evapora. Todos eles são relativamente estáveis contra ácidos.
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