國內公路橋梁建設所用石料大多采用錘式破碎機一次性破碎，通過多層振動篩分選成所需的不同規格等級。石料破碎機結構設計簡單，轉速不是很高，所破碎石料硬度較高（大多為青石），入料粒度大(500～1000 mm)，出料粒度較小(≤50 mm)。目前，石料破碎機所用錘頭材質大多為鍛鋼(65 Mn)，錘頭使用壽命低，增加了拆裝勞動強度和生產成本。為提高石料破碎機錘頭的使用壽命，經過多次試驗，成功研制出價廉物美的低合金鋼錘頭，使用壽命為鍛打鋼錘頭的3～4倍。
    三門峽富通新能源科技有限公司銷售破碎機、顎式破碎機、圓錐式破碎機、錘式破碎機等破碎設備。
1  前期試驗
    對現有使用廠家的鍛打鋼錘頭進行硬度檢測，測得其頭部工作表面硬度61～63 HRC，柄部硬度32～37 HRC。按常規來講，其應該具備較高的綜合性能，即工作部位硬度高（耐磨損），非工作部位硬度低（即韌性高，不易被打斷）；但實際工業應用結果卻極不盡人意。分析原因為：其工作部位基體組織為馬氏體和少量殘余奧氏體，盡管馬氏體硬度較高，但由于沒有合金碳化物，因此在惡劣的沖擊磨料磨損工況條件下，僅僅依靠馬氏體硬度是不能勝任的；在使用過程中，錘頭很容易被硬的物料磨削掉，降低其使用壽命。為了充分提高材料的耐磨性，應該在馬氏體基體上附著部分較磧的合金碳化物硬質相，如(Fe，Cr)₃C碳化物，以提高材料的耐磨性。
2  低合金鋼錘頭化學成分的設計
    錘頭設計成分（w）為：0. 33%～0. 40%C，2.5%～4.5%Cr,0.3%～0.5%Cu,0.8%～1.0%Si,0.8%～1.2%Mn,<0.05%S、P。
3  鑄造工藝的確定
3.1熔煉工藝
    采用500 kg中頻電爐（石英砂爐襯）熔煉，熔煉前加入石灰石和碎玻璃復合造渣劑，待大部分爐料熔化后扒渣，然后加入硅鐵、錳鐵脫氧，按1 kg/t的量插入鋁絲進行終脫氧后出爐澆注。出爐溫度不低于
1 600^C。
3.2  造型與澆注工藝
    結合錘頭外形結構（見圖1），設計了錘頭頭部下方放外冷鐵、上方放明冒口、柄部開內澆口的澆注工藝，以獲得致密晶體組織，同時達到細化晶粒的效果；型砂為水玻璃面砂+普通粘土背砂，砂芯采用合脂油粘土砂；涂料采用醇基鋯英粉涂料，攪拌均勻后刷涂兩次，點火快干；冒口采用漂珠保溫套。澆注前將鋼包預熱至400～600℃，鋼液倒入鋼包后立即在鋼液表面拋撒聚渣劑，使得殘余鋼渣迅速聚集，進一步凈化鋼液，同時形成一層保溫覆蓋膜，澆注溫度為1550～1600℃。

4  熱處理工藝的確定
    設計錘頭工作部位鹽水介質淬火（錘柄空淬）+整體風淬十低溫回火的階段式復合熱處理工藝。淬火溫度為880～940℃，回火溫度為250～300℃。
    試驗發現：化學成分確定后淬火介質的選擇對錘頭力學性能的影響特別大。結果見表1。
表1  破碎機錘頭熱處理實驗結果

序號	介質類別與淬火時間	HRC
		頭部	尾部
1	頭部PQL介質淬火（柄部空淬）120～180 s+整體風淬3～5 min+空冷+回火	45～50	33～38
2	頭部水介質淬火（柄部空淬）60～90 s+整體風淬3～5 min+空冷+回火	48～52	33～40
3	頭部鹽水淬火（柄部空淬）30～50 s+整體風淬3～5 min+空冷+回火	50～55	33～42

5  工業應用效果
    安徽MD石料廠原鍛鋼錘頭使用壽命為2天，采用低合金鋼錘頭后，使用壽命提高為5～7天；按照用戶提出的更高要求，對現有錘頭工作部位結構進行了改進設計，增加了錘頭的有效工作面積，使用壽命提高為7～8天。河南XY石料廠原鍛鋼錘頭使用壽命為2～3 h，采用低合金鋼錘頭后，使用壽命8～10 h。安徽YT石料廠所破石料含部分鐵礦石，原鍛鋼錘頭使用壽命為2天，采用低合金鋼錘頭后，使用壽命提高為3～4天。
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