1、锤头材料的选取
1.1锤头的失效分析
反击式破碎机锤头在工作期间，除受到物料的撞击外，还受到物料的冲刷，这样长期反复使用，锤头的工作面就会被磨损，使表面形状发生变化。如图l所示．锤头两侧的棱角会被磨成光滑的弧面。当锤头的工作面磨成弧面后，表面受力就发生了变化，作用在磨损面上的力可分解为两个分力，一个是垂直于锤面的法向力F．一个是平行于锤面的切向力F，前者对锤头产生撞击作用，后者对锤面造成切削、冲刷。在锤头工作初期，主要表现为撞击磨损；当锤头磨损后，主要表现为冲刷磨损，使金属从锤面上迁移。冲刷磨损是锤头失效的主要形式。尽管物料的撞击可对锤头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，最终使得锤头在工作期迅速失效。
1.2锤头的材质分析
影响锤头磨损的主要因素有：锤头的材质、制造质量及结构设计、破碎机的技术设计等。锤头材质的选取对提高锤头的使用寿命至关重要。
从受力形式来看，锤柄部位由于不断的承受交变的弯曲应力，因而需要较强的冲击韧性，而合金钢具有较强的韧性；锤头头部主要承受摩擦力和冲击力，而铬系耐磨铸铁在韧性较强的基体中镶嵌硬质的M7C3型碳化物，具有较强的耐冲击性和优良的耐磨性。经有关试验检测，其耐磨性大约为高锰钢的3倍以上。因此，采用合金钢做锤柄、铬系耐磨铸铁做锤头耐磨块必然大幅度提高锤头的使用寿命，从而延长设备使用寿命，提高破碎机生产效率。
1.2.1高铬铸铁耐磨块的成分设计
耐磨块选择C、Cr、Mo等为主要的合金化元素，各元素的主要作用为：
C:碳是影响低、中合金耐磨钢组织性能的关键元素，碳量不同可获得硬度和韧性的不同匹配关系，低碳合金韧性较高而硬度低，高碳合金硬度高而韧性不足，中碳合金则有较高硬度和良好韧性。锤头耐磨块中碳的质量分数取为1.8%-2,2%。
Si:硅在钢中主要起固溶强化作用，但过高的Si会使钢的脆性增加，因此其含量取为0.2%-0.5%。
Cr:铬在耐磨铸铁中起主导作用，它能部分溶于奥氏体中，推迟过冷奥氏体转变，增加钢的淬透性，强化基体且不降低韧性；Cr具有较强的回火抗力，能使厚断面的性能均匀；同时，当铬碳比(Cr/C)大于5时，铸铁中形成M7C3型碳化物，使得铬系耐磨铸铁在韧性较强的基体中镶嵌硬质的孤岛状碳化物．具有较强的耐冲击性和优良的耐磨性。因此，锤头耐磨块中铬含量确定为10.5%～15.0%。
Mo:钼在钢中能够有效地细化铸态组织，提高断面的均匀性，防止回火脆性的发生，提高钢的回火稳定性，改善冲击韧性；并使钢的C曲线向右移，并使珠光体与贝氏体转变曲线发生分离，显著提高钢的淬透性，能提高钢的强度和硬度。锤头耐磨块中钼含量确定为1.5 %^-2.0%。
Cu:铜不形成碳化物，以同溶态存在于基体中，可改善钢的韧性。此外Cu还有类似Ni的作用，能提高淬透性和基体的电极电位，增加钢的抗腐蚀性，这一点对湿磨条件下工作的耐磨件尤其重要。耐磨块中Cu的加入量取为0.8%～1.0%。
P、S：它们均是有害元素，在钢中易形成晶界夹杂物，增加钢的脆性，增加铸件在铸造和热处理过程中的开裂倾向，因此均要求小于0.04%。
1.2.2合金钢锤柄的成分设计
为了获得较高的韧性以满足冲击力较大的使用条件，锤柄选用低合金钢30CrMnTi．其中元素含量(质量分数，%):0.20-0.35C，2.0—2.2Cr，1.5Mn，l.OTi，<0.005S、P等。铸造毛坯必须经过热处理得到所需组织形态。
2、锤头结构设计
锤头易磨损部位设计为如图2所示的锤头耐磨块。铸造成型的耐磨块通过线切割加工，将配合面加工成上窄下宽的“梯形”特殊的异形燕尾结构，以改善锤头结合面受力状况，提高结合面抵抗冲击的能力。锤柄和楔形压块结构如图3、4所示。
锤头耐磨块与锤柄的组合主要通过上窄下宽的“梯形”异形燕尾结构实现，从结构上改善了锤头结合面受力状况，提高了结合面抵抗冲击的能力。组合结构如图5所示。
3、具体实施方案
步骤l：在中频感应电炉中熔炼化学成分(质量分数% ):1.8—2.2C ,10.5~15.OCr,0.5 Si, 1.5—2.OMo, 10Cu,<0.005S、P等的高铬铸铁合金，将通过成分化验的合金液浇铸成耐磨块毛坯，并进行退火处理，得到马氏体基体和均匀分布的M7C3型碳化物组织的耐磨块。
步骤2：将耐磨块毛坯结合面通过线切割加工的方法加工成图2所示。
步骤3：按图3、4所示将铸造成型的锤柄及楔形压块毛坯，进行机械加工。
步骤4：装配成型。
4、结束语
所设计的应用于反击式破碎机的可更换式组合型锤头，采用铬系耐磨铸铁（耐磨块），具有良好的耐磨性能；锤柄采用30CrMnTi合金钢，韧性好。另外当耐磨块磨损失效后可方便更换新的耐磨块，从而大幅度降低了综合使用成本。采用特殊的上窄下宽的“梯形”异形燕尾结构，从结构上改善了锤头结合面受力状况，提高了结合面抵抗冲击的能力。复合锤头可满足∮1000 mm×1200 mm型等以下反击式破碎机使用性能要求，在使用中不脱落、不破碎。
