1、引言
锤式破碎机是冶金、矿山、建材和电力等行业常用的破碎设备。锤头是其中主要的易磨损件，目前主要用高锰钢制作。但其抗磨性差，使用寿命短，需要频繁更换，不仅浪费材料，而且影响正常工作。因此，提高锤头的寿命成为亟待解决的问题。
2、锤式破碎机的工作原理及锤头失效分析
(1)锤式破碎机的工作原理如图1所示，

物料从喂料口落下进人破碎腔，与高速旋转的锤头相撞击，被破碎的物料以很高的速度撞击在有一定间隙的蓖条上，粒度较大的物料经过反复破碎，破碎后符合要求的细小物料通过蓖条缝排除。

(2)锤头失效分析
锤头在工作期间，除受到撞击外，还受到物料的冲刷，这样长期反复使用，锤头的工作面就会受到破坏，使表面形状发生变化，如果用在可逆式破碎机上，锤头两侧的棱角就都会被磨成光滑的圆弧面，如图2所示。锤头在工作初期表面形状未发生改变时，锤头主要受到撞击磨损，物料以正向力撞击金属表面产生塑性变形和撞击坑。当锤头的工作面磨成圆弧后，此时其表面受力发生了变化，原来锤头锤面受力F，现在作用在磨损面上的力F可分解为2个分力，一个是垂直于锤面的法向力Fr=Fsina，一个是平行于锤面的切向力Fq=Fcosa。前者对锤头产生撞击作用，后者对锤面造成切削、冲刷。二者的大小取决于冲击角a。在锤头工作初期，冲击角a=90度，这时要表现为撞击磨损，当锤头磨损后，a角变小，F，变大，这就使金属从锤面上迁移，表现为冲刷磨损，此类磨损是锤头失效的主要形式。尽管物料的撞击可产生一定量的加工硬化，但冲击力还不足以使锤头的工作面形成坚固的硬化层，造成锤头的耐磨性不够， 终使得锤头在工作初期失效。因此提高锤头的硬度，可提高其耐磨性，从而减轻撞击磨损;提高材料的韧性有助抑制裂纹的产生和扩展，有利于减轻冲刷磨损。因此，选择合适的材料是提高锤头寿命的基本途径。

3锤式破碎机锤头材料的选择
(1)锰钢锤头
目前国内的破碎机锤头大部分使用高锰钢材质，其耐磨性不够，使用寿命非常短。破碎石灰石的锤头一般可使用60一90d，在某些特殊条件下，使用不到7d。同时由于锤头在工作中所受的冲击力并不大，使高锰钢锤头的加工硬化效果不显著，其抗冲刷磨损能力差。由于Cr能起到强化奥氏体，提高钢的硬度、强度和耐磨性的作用，因此在高锰钢中加人Cr元素，可使锤头大大强化。在破碎铁矿石时，锤头的使用寿命比普通高锰钢提高50%,

(2)锤式碎石机复合锤头
传统的高锰钢锤头耐磨性差，使用寿命短，耗材量大。为此，我们将锤头设计成锤柄和锤端分别制造。如图3所示，

锤柄部分采用高锰钢或碳钢，使其具有足够的强韧性，锤头部分采用高铬铸铁。而高铬铸铁是一种具有优良耐磨性的材料，这样锤端就会有足够的耐磨性，同时由于高铬铸铁韧性较低，易发生脆性断裂，所以锤柄选择高韧性的高锰钢或碳钢材质，克服了单一材料的缺点。

实践表明，在水泥行业破碎水泥熟料，其使用寿命比高锰钢锤头提高2倍以上。此外，还可采用镶铸白口铁锤头，试验证明，在破碎莫氏硬度为6.5的钠长石时，使用寿命可稳定地达到高锰钢锤头的3倍，从上面的分析可知，以上2种复合锤头满足使用性能要求。

(3)锤式破碎机低合金钢锤头
复合锤头，虽然具有较高的使用寿命，但其铸造及热处理工艺复杂。为此，近年来研制开发了多种低合金钢锤头，已推广的有40CrMnSiMoRe低合金钢锤头。40CrMnSiMoRe钢合金元素含量少，生产成本低，工艺简单，通过合适的热处理即可获得需要的机械强度。经过对锤头运行状况分析以及在破碎机上的实验，证实了该种材料符合锤头的各项性能指标，可作为一种良好的锤头材料。在峰峰发电厂锤式破碎机上，40CrMnSiMoRe锤头与高锰钢锤头进行了磨损对比试验。试验方法是在破碎机上安装两排锤头，每种装一排，同机运行，试验结果为:40CrMn-SiMoRe锤头运行了21d，高锰钢锤头运行了14d，由于两种锤头的磨损长度不同，因此用磨损长度来衡量实际的使用寿命更为实际，如表2所示。

实验表明，40CrMnSiMoRe钢锤头的耐磨性能大大优于高锰钢锤头，前者的耐磨性是后者的2.25倍，明显提高了锤头的使用寿命。

4其他因素
(1)锤头的结构设计及制造质量
锤头的结构设计和几何形状对其