Температура використання вольфрамових матеріалів висока, і сам метод зміцнення твердим розчином мало впливає на підвищення високотемпературної міцності вольфраму. Однак дисперсійне (або осадкове) зміцнення на основі зміцнення твердим розчином може значно підвищити міцність при високій температурі, а зміцнюючий ефект ThO2 та осаджених дисперсних частинок HfC є найкращим. І сплави серії W-Hf-C, і сплави серії W-ThO2 мають високу міцність при високій температурі та міцність при повзучості близько 1900°C. Для вольфрамових сплавів, які використовуються нижче температури рекристалізації, це ефективний спосіб його зміцнення шляхом застосування термозміцнення для отримання деформаційного зміцнення. Наприклад, тонкий вольфрамовий дріт має високу міцність на розрив, загальна швидкість деформації обробки становить 99,999%, діаметр тонкого вольфрамового дроту становить 0,015 мм, а міцність на розрив може досягати 438 кг·Н/мм2 при кімнатній температурі.
Серед тугоплавких металів найвищу температуру пластично-крихкого переходу мають вольфрам і вольфрамові сплави. Температура переходу пластично-крихкості спечених і виплавлених полікристалічних вольфрамових матеріалів становить від 150 до 450°C, що спричиняє труднощі в обробці та використанні, тоді як монокристалічний вольфрам нижче кімнатної температури. Домішки, мікроструктура та легуючі елементи у вольфрамових матеріалах, а також пластична обробка та стан поверхні мають великий вплив на температуру переходу пластично-крихкий вольфрамових матеріалів. За винятком ренію, який може значно знизити температуру переходу пластичність-крихкість вольфрамових матеріалів, інші легуючі елементи мало впливають на зниження температури переходу пластично-крихкість.
Вольфрам має погану стійкість до окислення, а його характеристики окислення подібні до молібдену. Триоксид вольфраму випаровується вище 1000°C, що призводить до"катастрофічного" окислення. Тому вольфрамові матеріали повинні бути захищені вакуумом або інертною атмосферою при високій температурі. При використанні в атмосфері з високою температурою окислення необхідно додати захисне покриття.