锤式破碎机是利用快速旋转的锤头冲击物料进行破碎的。锤头是锤式破碎机的主要受力件，也是最易磨损的零件。据有关资料介绍，每年全国因锤头破损要消耗掉数万t的金属材料。只有提高锤头使用寿命，才能提高效率，降低成本，增加效益。目前有不少科研院所、大专院校及使用单位都对锤头进行详细研究，使得锤头的材料、结构和形状有很大改进。但由于锤头工作过程是一个非常复杂的过程，影响因素甚多，尤其对于破碎石英等难破碎物料的复合型锤头的研究还有很多问题值得研究。
当今在破碎机上使用的锤头材料多为ZGMn13高锰钢锤头，另外还有各破碎机制造厂和科研院所研制的高铬铸铁、中碳与高碳铬钼钢、复合材料锤头等。下面就不同材质的性能及在破碎不同物料试验时锤头磨损情况介绍如下。
1、高锰钢
现在制造破碎机锤头应用较多的是高锰钢，常用的有ZGMn13，这种材料在破碎机械中应用最广，其特点是经冷作硬化锤头寿命会有显著提高，这种奥氏体组织只有在受强烈冲击、挤压造成奥氏体间马氏体的相变及加工硬化的条件下，才有较高的耐磨性。据有关试验表明，该材料在加工硬化后的硬度可提高至450 - 550HB，受冲击越激烈，其抗磨能力发挥得越好。而对强度较低的石灰石、白云石以及熟料破碎时，用该材料制成的锤头由于材料冷作硬化不明显，其耐磨性较差。在实际应用中，这种材料在铸造后常要进行水韧处理，以获得单一的奥氏体组织，硬度220 - 240HB，具有很高的韧性，属于低硬度高韧性材料。
传统的ZGMn13高锰钢锤头破碎白云石、石灰石等物料时平均寿命只有185h，使用前表面硬度是220 - 250HB，工作后锤头工作面硬度230 - 300HB[l。虽然目前国内外锤头材料仍有相当数量采用ZGMn13，但在工作过程中磨损严重，使用寿命较短，不能满足用户要求。尤其当高锰钢锤头在破碎较软物料（如石灰石）时，由于使用中产生的加工硬化很小，因而不能很好地抵抗物料的刺入与划沟引起的犁削式磨损，锤头磨损严重。
2、高铬铸铁
高铬铸铁目前是制造锤头较为理想的材料，其耐磨性远高于ZGMn13，但冲击韧性差，因而只能做成复合锤头的破碎部。下面是一些破碎机制造厂对ZGMn13与高铬铸铁两种材料的锤头进行装机试验情况。
洛阳玻璃厂在φ800×600锤式破碎机上对ZGMn13与普通高铬铸铁两种材料的锤头进行装机试验（试验时，锤头线速度3lm/s，破碎物料为长石），在不同试验条件下两种材料的锤头在一定时间及单位时间内磨损量见表l。从试验数据可知，在破碎较软物料（如长石）时，这种高铬铸铁使用寿命是高锰钢的3倍。
唐山水泥机械厂耐磨材料组研制的高铬铸铁，其材料化学成分见表2，不同热处理情况见表3，同时同机试验下六种材料不同热处理状态的锤头在规定时间内磨损量见图l。由此看出，序号l、牌号MTCr13锤头在1035℃油淬、480℃回火状态下磨损量最少。
3、中碳与高碳铬钼钢
对中碳与高碳铬钼钢锤头进行耐磨性试验（与高锰钢区别），试验材料及化学成分见表4。
试验在盘式两体磨料磨损试验机上进行，各种钢的热处理条件如下：A-D钢，950 - 1050℃奥氏体化油淬，150 - 550℃回火，高于M.s点温度，在盐浴中等温处理后冷却。高锰钢，1050℃水淬。
试验结果表明，除A钢外，所有试验的铬钼钢经淬火，150℃回火或等温处理，其耐磨性都高于高锰钢ZGMn13。当高锰钢得不到应有的加工硬化时，易受磨损。
4、复合材料锤头
上海梅山中试室的复合材料锤头是高铬铸铁和35钢经两次铸造制成的复合锤头，充分发挥了两种材质的特性。在φ1300×1600立轴式锤式破碎机用复合锤头进行锤头磨损试验，破碎机n：730r/min，电动机功率200kW。锤头重量G：120N，头部高耐磨，柄部能承受大冲击力，柄部材料为45钢或35钢正火处理250 - 300HB，头部材料为15 CrlMoCu高铬铸铁，其化学成分见表5；920 - 960℃淬火温度下实际化学成分见表6；在一定温度下淬火，在不同温度回火时回火试棒的硬度( HRC)比较见表7。
在试验中高锰钢锤头只能使用297h就不可再用，而复合锤头使用545h仍保持较好的外形，经过使用1000多h，头部与柄部仍很牢固，过渡层均匀，组织致密。与高锰钢相比经济效益显著，其使用寿命提高6-7倍。
综上所述可以看出，ZGMn13在破碎较硬的物料时耐磨性能较好。
5、结论
1)破碎不同物料时使用不同材料及结构的锤头可大大提高锤头的使用寿命，从而使机器效率提高。
2)对较软物料，锤头应选用高铬铸铁，在破碎熟料时，尽量不使用ZGMn13锤头，ZGMn13在破碎较硬的物料时耐磨性能较好。
3)复合锤头由于综合了两种材料的优点，因此，目前正逐渐得到广泛应用，而由于生产工艺及成本等因素，ZGMn13锤头尚占有一席之地。
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