La température d'utilisation des matériaux en tungstène est élevée et la méthode de renforcement par solution solide à elle seule a peu d'effet sur l'amélioration de la résistance à haute température du tungstène. Cependant, le renforcement de la dispersion (ou de la précipitation) sur la base du renforcement de la solution solide peut grandement améliorer la résistance à haute température, et l'effet de renforcement du ThO2 et des particules dispersées de HfC précipité est le meilleur. Les alliages de la série W-Hf-C et de la série W-ThO2 ont une résistance à haute température et une résistance au fluage à environ 1900°C. Pour les alliages de tungstène utilisés en dessous de la température de recristallisation, c'est un moyen efficace de le renforcer en adoptant un écrouissage à chaud pour produire un renforcement de contrainte. Par exemple, le fil de tungstène fin a une résistance à la traction élevée, le taux de déformation de traitement total est de 99,999 %, le diamètre du fil de tungstène fin est de 0,015 mm et la résistance à la traction peut atteindre 438 kg·N/mm2 à température ambiante.
Parmi les métaux réfractaires, le tungstène et les alliages de tungstène ont la température de transition plastique-fragile la plus élevée. La température de transition plasticité-fragilisation des matériaux de tungstène polycristallin frittés et fondus est comprise entre 150 et 450 °C, ce qui entraîne des difficultés de traitement et d'utilisation, tandis que le tungstène monocristallin est inférieur à la température ambiante. Les impuretés interstitielles, la microstructure et les éléments d'alliage dans les matériaux en tungstène, ainsi que le traitement plastique et les conditions de surface, ont une grande influence sur la température de transition plasticité-fragilisation des matériaux en tungstène. À l'exception du rhénium, qui peut réduire considérablement la température de transition plasticité-fragilisation des matériaux en tungstène, les autres éléments d'alliage ont peu d'effet sur la réduction de la température de transition plasticité-fragilité.
Le tungstène a une faible résistance à l'oxydation et ses caractéristiques d'oxydation sont similaires à celles du molybdène. Le trioxyde de tungstène se volatilise au-dessus de 1000°C, résultant en"catastrophique" oxydation. Par conséquent, les matériaux en tungstène doivent être protégés par le vide ou une atmosphère inerte lorsqu'ils sont utilisés à haute température. En cas d'utilisation dans une atmosphère oxydante à haute température, un revêtement protecteur doit être ajouté.