نقطه ذوب یک ماده دمایی است که در آن از حالت جامد به مایع تبدیل می شود. فلزات نقطه ذوب بالایی از خود نشان می دهند زیرا به صورت جامد کریستالی وجود دارند. فلزات با نقطه ذوب بالا دارای نیروهای بین مولکولی قوی بین اتم ها هستند. نیروهای جاذبه الکترواستاتیکی بین یون‌های فلزی و الکترون‌های آزاد، پیوندهای فلزی قوی‌تری با پیوندهای قوی‌تر ایجاد می‌کنند که در نتیجه دمای ذوب بالاتری ایجاد می‌شود.

فلزات نسوز

دو تعریف پذیرفته شده برای فلزات نسوز وجود دارد. یکی بیان می کند که یک فلز باید دارای نقطه ذوب بالاتر از 2200 درجه سانتیگراد باشد، در حالی که حالت دیگر تمام فلزات با نقطه ذوب بالای 1850 درجه سانتیگراد فلزات نسوز در نظر گرفته می شوند. با استفاده از تعریف گسترده تر، 14 فلز زیر به عنوان فلزات نسوز طبقه بندی می شوند.

فلز	نقطه ذوب	برنامه های کاربردی
تنگستن (W)	3420 درجه سانتی گراد	رشته های لامپ، الکترودهای جوشکاری، عناصر گرمایش کوره ها
رنیوم (Re)	3180 درجه سانتی گراد	قطعات موتور جت، آلیاژ، رشته های کوره، دستگاه های اشعه ایکس
تانتالیوم (Ta)	2966 درجه سانتی گراد	پره های توربین موتور، تجهیزات پزشکی، نظامی، نیمه هادی ها
مولیبدن (Mo)	2620 درجه سانتی گراد	پوشش ها، سلول های خورشیدی، ابزار و فولادهای پرسرعت
نیوبیم (Nb)	2468 درجه سانتی گراد	ابررساناها، آلیاژهای فولادی، فولادهای ابزار، لامپ های بخار سدیم
کروم (کروم)	1907 درجه سانتی گراد	آلیاژسازی، آبکاری، کاتالیزور
هافنیوم (Hf)	2227 درجه سانتی گراد	میله های کنترل راکتور هسته ای، آلیاژ، ریزپردازنده ها
ایریدیوم (Ir)	2454 درجه سانتی گراد	عامل سخت کننده، آلیاژی (به ویژه با اسمیم)، نوک قلم، یاتاقان های قطب نما
اوسمیوم (Os)	3050 درجه سانتی گراد	آلیاژ، سوزن، نوک قلم
رودیوم (Rh)	1960 درجه سانتی گراد	آلیاژ، کاتالیزور، جواهرات
روتنیوم (Ru)	2310 درجه سانتی گراد	سلول های خورشیدی، آلیاژی (به ویژه با پلاتین و پالادیوم)، جواهرات
تیتانیوم (Ti)	1668 درجه سانتی گراد	آلیاژ، هواپیما، کشتی، شفت پروانه، مبدل حرارتی
وانادیوم (V)	1910 درجه سانتیگراد	آلیاژسازی (به ویژه با فولاد و تیتانیوم)
زیرکونیوم (Zr)	1855 درجه سانتیگراد	راکتورهای هسته ای، آهن ربا (آلیاژ شده با نیوبیم)، صنایع شیمیایی

فلزات نسوز کاربردهای بسیار تخصصی مانند روشنایی، ابزار، روان کننده ها و میله های واکنش هسته ای دارند. آنها را نمی توان به شکل ریخته و فقط با استفاده از متالورژی پودر پردازش کرد.

لوتسیم، لارنسیم و پروتاکتینیم نیز نقطه ذوب بالایی دارند. اما بسیار پرتوزا هستند یا کاربرد بسیار محدودی دارند و معمولاً مورد استفاده قرار نمی گیرند.

برای مقایسه، نقطه ذوب فولاد بین 1370-1510 درجه سانتیگراد (بسته به آلیاژ خاص) متغیر است. البته فولاد یک فلز نسوز نیست بلکه یک آلیاژ بر پایه آهن است که گاهی با فلزات نسوز بالا آلیاژ می شود.

سایر فلزات رایج با نقطه ذوب بالا

چهار فلز زیر متداول ترین فلزات با نقطه ذوب بالا اما کمتر از 1850 درجه سانتیگراد هستند و به این ترتیب فلزات نسوز محسوب نمی شوند:

• پالادیوم (PD)
• اسکاندیم (Sc)
• آهن (آهن)
• ایتریوم (Y)

پالادیوم (PD)

پالادیوم فلزی براق و سفید نقره ای است که در دمای 1555 درجه سانتیگراد ذوب می شود و چگالی آن 12.02 گرم بر سانتی متر است.³. این فلز در هوا بسیار مقاوم در برابر خوردگی است اما ممکن است در هوای مرطوب حاوی گوگرد کدر شود. نقش بیولوژیکی ندارد و غیر سمی است.

این فلز به عنوان یک محصول جانبی در طی پالایش سنگ معدن مس و نیکل تولید می شود. بسیار انعطاف پذیر است و به راحتی می توان آن را به شکل برگ نازک درآورد که برای اهداف تزئینی یا جواهرات استفاده می شود.

بیشتر در ساخت مبدل های کاتالیزوری خودرو استفاده می شود. همچنین در هنگام ساخت جواهرات طلای سفید به طور گسترده برای رنگ‌زدایی طلا استفاده می‌شود. سایر کاربردهای رایج عبارتند از دندانپزشکی، خازن های سرامیکی، ساختن کنتاکت های الکتریکی و ابزار جراحی.

اسکاندیم (Sc)

اسکاندیم فلزی به رنگ سفید مایل به نقره ای است که در دمای 1541 درجه سانتی گراد ذوب می شود و چگالی آن 3.0 گرم بر سانتی متر است.³. این فلز نرمی است که در اثر تشکیل اکسید اسکاندیم، به آرامی رنگ آن را به زرد یا صورتی تغییر می دهد.₂O₃) روی سطح. نقش بیولوژیکی شناخته شده ای ندارد اما مشکوک به سرطان زا است.

اسکاندیم عنصر اصلی تورتویتیت است، یک ماده معدنی بسیار قابل جمع آوری که در اسکاندیناوی یافت می شود. اسکاندیم به عنوان یک عنصر خاکی کمیاب در نظر گرفته می شود زیرا دارای خواص شیمیایی مشابه با سایر عناصر خاکی کمیاب است و در همان سنگ معدن یافت می شود.

اسکاندیم دمای تبلور مجدد آلومینیوم را به بیش از 600 درجه سانتیگراد افزایش می دهد. این بسیار بالاتر از محدوده دمایی آلیاژهای آلومینیوم قابل عملیات حرارتی است. این یک عنصر آلیاژی قوی است که به طور چشمگیری ویژگی های مکانیکی و فیزیکی آلیاژ آلومینیوم را بهبود می بخشد. این آلیاژها در صنایع هوانوردی و حمل و نقل محبوبیت پیدا می کنند.

آهن (آهن)

آهن یک فلز خاکستری مایل به نقره ای است که در دمای 1535 درجه سانتی گراد ذوب می شود و چگالی آن 7.87 گرم بر سانتی متر است.³. این فلز نرم و انعطاف پذیر است و رسانای نسبتا خوبی برای گرما و الکتریسیته است. در شکل خالص خود، بسیار واکنش پذیر است و به راحتی در هوا اکسید می شود و اکسیدهای آهن قرمز قهوه ای (یا زنگ) ایجاد می کند. نقش های بیولوژیکی شناخته شده ای دارد و در عملکرد موجودات زنده حیاتی است. غیر سمی در نظر گرفته می شود.

اهن از طریق ذوب / احیاء سنگ آهن (هماتیت و مگنتیت) به آهن خام، حاوی مقدار زیادی کربن و سایر ناخالصی ها، در کوره بلند در حدود 2000 درجه سانتیگراد تولید می شود.و به دنبال آن حذف این ناخالصی ها انجام می شود.

آهن (به همراه آلیاژهای آن) رایج ترین فلز صنعتی در جهان است. اکثر آهن تولید شده برای تولید انواع فولاد استفاده می شود. افزودن نیکل، کروم، وانادیوم و تنگستن مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد، در حالی که افزودن 3-5 درصد وزنی کربن آلیاژی کم هزینه برای لوله ها و سایر کاربردهای غیر ساختاری ایجاد می کند.

ایتریوم (Y)

ایتریوم فلزی به رنگ سفید مایل به نقره ای است که در دمای 1525 درجه سانتیگراد ذوب می شود و چگالی آن 4.47 گرم بر سانتی متر است.³. نسبتا نرم و انعطاف پذیر است. نقش بیولوژیکی شناخته شده ای ندارد اما می تواند برای انسان و حیوانات بسیار سمی باشد.

این فلز با احیای فلورید ایتریم با آلیاژ کلسیم منیزیم در کوره قوس در دمای 1600 درجه سانتیگراد تولید می شود که برای ذوب ایتریوم کافی است.

ایتریوم اغلب به عنوان یک عنصر آلیاژی برای افزایش استحکام آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم استفاده می شود.. از اکسید آن به عنوان یک افزودنی شیشه لنز در دوربین استفاده می شود تا آن را در برابر حرارت و ضربه مقاوم کند.