錘式破碎機(jī)是利用快速旋轉(zhuǎn)的錘頭沖擊物料進(jìn)行破碎的。錘頭是錘式破碎機(jī)的主要受力件，也是最易磨損的零件。據(jù)有關(guān)資料介紹，每年全國因錘頭破損要消耗掉數(shù)萬t的金屬材料。只有提高錘頭使用壽命，才能提高效率，降低成本，增加效益。目前有不少科研院所、大專院校及使用單位都對錘頭進(jìn)行詳細(xì)研究，使得錘頭的材料、結(jié)構(gòu)和形狀有很大改進(jìn)。但由于錘頭工作過程是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，影響因素甚多，尤其對于破碎石英等難破碎物料的復(fù)合型錘頭的研究還有很多問題值得研究。
當(dāng)今在破碎機(jī)上使用的錘頭材料多為ZGMn13高錳鋼錘頭，另外還有各破碎機(jī)制造廠和科研院所研制的高鉻鑄鐵、中碳與高碳鉻鉬鋼、復(fù)合材料錘頭等。下面就不同材質(zhì)的性能及在破碎不同物料試驗(yàn)時(shí)錘頭磨損情況介紹如下。
1、高錳鋼
現(xiàn)在制造破碎機(jī)錘頭應(yīng)用較多的是高錳鋼，常用的有ZGMn13，這種材料在破碎機(jī)械中應(yīng)用最廣，其特點(diǎn)是經(jīng)冷作硬化錘頭壽命會(huì)有顯著提高，這種奧氏體組織只有在受強(qiáng)烈沖擊、擠壓造成奧氏體間馬氏體的相變及加工硬化的條件下，才有較高的耐磨性。據(jù)有關(guān)試驗(yàn)表明，該材料在加工硬化后的硬度可提高至450 - 550HB，受沖擊越激烈，其抗磨能力發(fā)揮得越好。而對強(qiáng)度較低的石灰石、白云石以及熟料破碎時(shí)，用該材料制成的錘頭由于材料冷作硬化不明顯，其耐磨性較差。在實(shí)際應(yīng)用中，這種材料在鑄造后常要進(jìn)行水韌處理，以獲得單一的奧氏體組織，硬度220 - 240HB，具有很高的韌性，屬于低硬度高韌性材料。
傳統(tǒng)的ZGMn13高錳鋼錘頭破碎白云石、石灰石等物料時(shí)平均壽命只有185h，使用前表面硬度是220 - 250HB，工作后錘頭工作面硬度230 - 300HB[l。雖然目前國內(nèi)外錘頭材料仍有相當(dāng)數(shù)量采用ZGMn13，但在工作過程中磨損嚴(yán)重，使用壽命較短，不能滿足用戶要求。尤其當(dāng)高錳鋼錘頭在破碎較軟物料（如石灰石）時(shí)，由于使用中產(chǎn)生的加工硬化很小，因而不能很好地抵抗物料的刺入與劃溝引起的犁削式磨損，錘頭磨損嚴(yán)重。
2、高鉻鑄鐵
高鉻鑄鐵目前是制造錘頭較為理想的材料，其耐磨性遠(yuǎn)高于ZGMn13，但沖擊韌性差，因而只能做成復(fù)合錘頭的破碎部。下面是一些破碎機(jī)制造廠對ZGMn13與高鉻鑄鐵兩種材料的錘頭進(jìn)行裝機(jī)試驗(yàn)情況。
洛陽玻璃廠在φ800×600錘式破碎機(jī)上對ZGMn13與普通高鉻鑄鐵兩種材料的錘頭進(jìn)行裝機(jī)試驗(yàn)（試驗(yàn)時(shí)，錘頭線速度3lm/s，破碎物料為長石），在不同試驗(yàn)條件下兩種材料的錘頭在一定時(shí)間及單位時(shí)間內(nèi)磨損量見表l。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在破碎較軟物料（如長石）時(shí)，這種高鉻鑄鐵使用壽命是高錳鋼的3倍。
唐山水泥機(jī)械廠耐磨材料組研制的高鉻鑄鐵，其材料化學(xué)成分見表2，不同熱處理情況見表3，同時(shí)同機(jī)試驗(yàn)下六種材料不同熱處理狀態(tài)的錘頭在規(guī)定時(shí)間內(nèi)磨損量見圖l。由此看出，序號l、牌號MTCr13錘頭在1035℃油淬、480℃回火狀態(tài)下磨損量最少。
3、中碳與高碳鉻鉬鋼
對中碳與高碳鉻鉬鋼錘頭進(jìn)行耐磨性試驗(yàn)（與高錳鋼區(qū)別），試驗(yàn)材料及化學(xué)成分見表4。
試驗(yàn)在盤式兩體磨料磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，各種鋼的熱處理?xiàng)l件如下：A-D鋼，950 - 1050℃奧氏體化油淬，150 - 550℃回火，高于M.s點(diǎn)溫度，在鹽浴中等溫處理后冷卻。高錳鋼，1050℃水淬。
試驗(yàn)結(jié)果表明，除A鋼外，所有試驗(yàn)的鉻鉬鋼經(jīng)淬火，150℃回火或等溫處理，其耐磨性都高于高錳鋼ZGMn13。當(dāng)高錳鋼得不到應(yīng)有的加工硬化時(shí)，易受磨損。
4、復(fù)合材料錘頭
上海梅山中試室的復(fù)合材料錘頭是高鉻鑄鐵和35鋼經(jīng)兩次鑄造制成的復(fù)合錘頭，充分發(fā)揮了兩種材質(zhì)的特性。在φ1300×1600立軸式錘式破碎機(jī)用復(fù)合錘頭進(jìn)行錘頭磨損試驗(yàn)，破碎機(jī)n：730r/min，電動(dòng)機(jī)功率200kW。錘頭重量G：120N，頭部高耐磨，柄部能承受大沖擊力，柄部材料為45鋼或35鋼正火處理250 - 300HB，頭部材料為15 CrlMoCu高鉻鑄鐵，其化學(xué)成分見表5；920 - 960℃淬火溫度下實(shí)際化學(xué)成分見表6；在一定溫度下淬火，在不同溫度回火時(shí)回火試棒的硬度( HRC)比較見表7。
在試驗(yàn)中高錳鋼錘頭只能使用297h就不可再用，而復(fù)合錘頭使用545h仍保持較好的外形，經(jīng)過使用1000多h，頭部與柄部仍很牢固，過渡層均勻，組織致密。與高錳鋼相比經(jīng)濟(jì)效益顯著，其使用壽命提高6-7倍。
綜上所述可以看出，ZGMn13在破碎較硬的物料時(shí)耐磨性能較好。
5、結(jié)論
1)破碎不同物料時(shí)使用不同材料及結(jié)構(gòu)的錘頭可大大提高錘頭的使用壽命，從而使機(jī)器效率提高。
2)對較軟物料，錘頭應(yīng)選用高鉻鑄鐵，在破碎熟料時(shí)，盡量不使用ZGMn13錘頭，ZGMn13在破碎較硬的物料時(shí)耐磨性能較好。
3)復(fù)合錘頭由于綜合了兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，因此，目前正逐漸得到廣泛應(yīng)用，而由于生產(chǎn)工藝及成本等因素，ZGMn13錘頭尚占有一席之地。
相關(guān)破碎機(jī)產(chǎn)品：
1、
顎式破碎機(jī)
2、
圓錐破碎機(jī)
3、
雷蒙磨粉機(jī)
