タングステンの延性-脆性遷移温度（DBTT）は表面状態、結晶粒径です。あるいは不純物により200～700Kの間で大きく変化します。電解研磨で表面を平滑にするとDBTTは低温側に移動します。また表面を薄く酸化してもDBTTは低くなりました。結晶粒径の小さいほどDBTTは低くなり、平均粒径が0.001mm付近になるとDBTTは室温以下となります。材料を1,300Kあるいはそれ以上の高温にさらすと、結晶粒成長によりDBTTは高温側に移行します。

特に1，800K以上の高温では粒の粗大化が起こりDBTTは600～700Kまで上昇します。不純物として酸素や炭素が固溶するとDBTTは上昇します。また、800K以上でC，Fe，Ni，Crなどと合金を形成し、DBTTは著しく上昇します。

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タングステンの曲げ強度は組織や表面状態に大きく影響されます。線引き上がりの線材は繊維組織をもち、比較的曲げ強度が高いです。加工度の大きくなるほど柔軟性が向上します。線引き上がりのφ1.0mmタングステン線は室温における曲率R　5mmの90°曲げでクラックを生じます。線径がφ0.5mm程度になると折り曲げが数回できるようになります。

また、一般にタングステン線は繰り返し曲げに弱い。表面欠陥は強度を低下させます。電解研磨で表面を滑らかにすると曲げ強度は向上します。他の機械的特性と同様、曲げ強度も再結晶により低下します。特に1,800K以上の熱処理で二次再結晶による粒の粗大化が始まると曲げ強度は著しく低下します。

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タングステンの引張強さは組織や表面状態で大きく変化します。繊維組織をもつ線材の引張強さは高いが、熱処理をすると一次再結晶の強さが低下します。1,800K以上になると粒が粗大化し、引張強さはさらに再結晶後の室温の引張強さは線引き上がりの半分以下となります。電解研磨によりタングステンの表面を平滑にして、また引張強さは高くなります。

そして、微量のカリウムの添加によりタングステンの引張強さが向上します。これはカリウムの分散強化効果と再結晶抑制効果によります。また、φ0.39mmドーブタングステン線の室温における引張強さは線引き上がりで1,800～2,200MPa、再結晶後で800～1,000MPaです。

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タングステンは再結晶により衝撃強さが低下する。衝撃強さは結晶粒の形状に大きく依存し、粒の細く長いものほど強いです。電球のフィラメントは点灯時再結晶するため、再結晶後の衝撃強さが要求されます。フィラメントの衝撃試験には、振り子の先に付けた電球を振り下ろしてプレートに当て、フィラメントが断線した最小振り上げ角度を測定する方法や、電球を一定の高さから落下して、断線した最小高さで衝撃強さを評価する方法などがあります。

また、線引き上がりの線材は落下テストで断線することはほとんどないが、点灯後は結晶粒が粗大化しているため衝撃強さが低い。表面欠陥は衝撃強さを著しく低下させます。レニウムの添加は耐衝撃性改善に効果があります。

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塑性加工されたタングステンは繊維組織をもち機械的強度も大きいが,高温で再結晶して脆化する。純タングステンは約1,300Kで一次再結晶し、1,800Kを超えると二次再結晶による粒の粗大化が始まる。

高温強度改善のためにタングステンに微量のカリウムを添加する。カリウムは高温で微細なバブルを形成し、分散強化により高温強度を改善する。また再結晶温度を高め、粒形状を制御して粒界辷り（すべり）を防ぎ、高温強度を高くする。一例を示せば、純タングステンのφ0.39mm線引き上がりの高温引張強度が1，500Kで約200MPa、2，000Kで約130MPaであるのに対し、ドーブタングステンは1,500Kで約500MPa、2,000Kで約300MPaと2倍以上高くなる。

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タングステン合金の代表的な高強度合金として、低温脆性と再結晶脆性を改善したW-Re合金や、再結晶脆性を改善したW-ThO2合金がある。3～20数％レニウムを含むW-Re合金は延性-脆性遷移温度が低く、室温で靭性がある。W-Re合金は一次再結晶域で著しく伸びを示し、常温引張りで10～20％以上の伸びが見られる。

またW-Re合金の二次再結晶温度は2,500K以上と高い。高温引張強度は2,000Kで約300MPa、2,500Kで100MPaである。W-Re合金は高温高強度材料に用いられるほか、X線管球のターゲットや高温用の熱伝対に用いられる。タングステンに1～2％の酸化トリウムを添加したトリエイテドタングステン（W-ThO2）は、微細に分散したThO2が再結晶を抑制し、二次再結晶温度が2,200～2,500Kと高い。2,000Kにおける引張強度は約500MPaである。同様な合金にジルコニアやイットリア分散合金がある。W-ThO2合金は高温高強度材料として使われるほか、今日ではむしろ電子放出材料として用いられることが多い。

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タングステンは電子ビーム溶接やTIG溶接で接合できる。また材料を突き合わせて直接電流を流す抵抗溶接も行われる。酸化を防ぐため、溶接は不活性ガス雰囲気で行う。いずれの溶接においても、溶接部分は結晶が粗大化して脆くなるため、加熱域はできるだけ狭くすることが望ましい。溶接面はできるだけ平滑にし、表面の酸化膜は除去しておく必要がある。ろう付けには銀・鋼・ニッケル・パラジウムなどの金属、あるいはその合金がロー材に用いられる。加熱は不活性ガス雰囲気あるいは水素雰囲気で行う。ろう付け温度は1,300K以上となるので純タングステンでは再結晶による脆化を考慮する必要がある。

再結晶による脆化を避けるためにはボルトやリベットによる機械的接合が望ましい。モリブデンまたはタングステンのボルトやリベットを用いる。比較的融点の低い金属との接合では、タングステンと接合金属を型に入れ、接合金属の融点以上に加熱する鋳ぐるみ接合も行われる。

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タングステンは難加工材に属し、密度が高くなるほど機械加工は難しくなる。また、冷間加工された材料は組織に沿ってクラックが発生しやすく、加工前に十分焼鈍する必要がある。特に繊維に平行な方向の折り曲げ、あるいは繊維軸方向への切断は注意を要する。表面に欠陥をもつ材料は、欠陥を起点にクラックが伝播するため、あらかじめ欠陥を除去しておく必要がある。切断にはSiCやダイヤモンドホイルが用いられる。

棒材を周囲から鍛造圧縮して伸展する加工をスエージング（転打）加工という。タングステンは融点が高く鋳造が困難なため、粉末冶金法で製作した焼結体を回転する一対のハンマーで周囲から叩いて伸展し、密度を上げる。加工温度は1,400～1,800Kとする。タングステン焼結体の相対密度は92％程度で非常に脆いが、スエージング加工により緻密化が進むと、棒の軸方向に伸びた繊維組織が発達して勒性が向上する。

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タングステンの加工は延性-脆性遷移温度以上、再結晶温度以下の冷間で行う。加工ひずみ回復のため、加工途中適時熱処理をする。線ならびに棒は、焼結体を回転する一対のハンマーダイスで叩いて径2～3mmまで伸展（スエージング）した後、線引きして製造する。

スエージング温度は1,400～1,800Kとする。線引き温度は600～1,400Kとし、線径の小さくなるほど加工温度を低くする。1パスあたりの断面減少率は10～30％である。径10μm以下の線は電解エッチングで製造する。板や箔あるいはブロックの製造には鍛造や圧延が行われる。鍛造温度は1,400～1,800Kで、通常、所望の形状の型に入れて周方向への広がりを制限する型鍛造が行われる。大形製品の圧延も同様に、1,400～1,800Kで行われるが、薄い箔の圧延は1,000K以下で行う。箔の製造には多段ロール機が用いられる。鍛造や圧延では加工途中の温度低下を避けるため、1回の加工はなるべく短時間で行う必要がある。薄板の曲げ、打抜き、絞りは800～1,400Kに加熱して行う。

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タングステンの性質ともいう。密度は19.3Mg／m3と大きく、金とほほ同じ大きさである。融点は3,683Kと金属中最も高く、沸点も約6,000Kとレニウムに次いで高い。また蒸気庄が3，000Kにおいて10-2paと低く、高温材料として優れた特性をもつ。室温の比抵抗は5.5μΩ・cmで、抵抗率は温度の上昇とともに増加する。室温における硬度は300～700Hvで、引張強度は2,000～3,000MPaである。硬度ならびに引張強度は加工度の大きくなるほど大きくなる。タングステンの強度は再結晶により著しく低下する。

タングステンの核特性は中性子を有効に利用するため、原子炉構造材料には中性子吸収断面積の小さい材料が使われる。タングステンの中性子吸収断面積は19barn（10-28m2）と比較的大きい。また原子炉材料には中性子照射による誘導放射能の少ないものが望ましい。タングステンの同位体は176から188まであり、うち安定同位体はW180・W182・W183・W184・W186である。W183以外は放射化が問題となる。

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