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錘片式粉碎磨工作過(guò)程中，錘片的高速轉(zhuǎn)動(dòng)使物料與錘片、篩片、齒板發(fā)生劇烈搓擦，進(jìn)而形成對(duì)物料的粉碎。在錘片與物料的相互作用中，物料在錘面的打擊和棱角剪切作用下破碎。新錘片的錘面對(duì)物料的正面打擊面較大，棱角(側(cè)刃)對(duì)物料的剪切作用明顯，而隨著加工量的增大，錘片在物料的正面沖擊和微切削滑擦、鑿削作用下逐漸磨損，形成切向圓角和斷面圓角(圖1)，正面打擊作用和棱角剪切作用逐漸減弱，加工效率隨之降低。

在此過(guò)程中，由于錘片始終按原始的軌跡隨轉(zhuǎn)子作圓周運(yùn)動(dòng)，且錘片的棱角已經(jīng)被物料磨圓，平直的錘面已不復(fù)存在。此時(shí)錘片與物料間的作用力，就被變形后的斷面圓角分解為切向的滑擦作用力F2和垂直于斷面圓角的正向作用力F1(圖2)，F(xiàn)1是F的一個(gè)分力，且F1　　目前，針對(duì)錘片式粉碎磨錘片的研究主要集中在改進(jìn)形狀、尺寸和增強(qiáng)耐磨性。要提高錘片式粉碎磨效率，必須提高正面沖擊強(qiáng)度，有效的辦法就是通過(guò)增加錘片的厚度或改變錘片的形狀來(lái)加大對(duì)物料的正面打擊。但是從錘片形狀、尺寸對(duì)粉碎效率的影響來(lái)看，薄錘片比厚錘片生產(chǎn)率高。究其原因是薄錘片對(duì)物料的剪切作用明顯，但錘片太薄其磨損量增大；厚錘片對(duì)物料的正面沖擊強(qiáng)度高，但隨著錘片斷面圓角的形成，正面沖擊強(qiáng)度也是隨之下降。由此看來(lái)，提高錘片式錘片式粉碎磨生產(chǎn)效率的有效途徑是在錘片式粉碎磨工作的全過(guò)程中，保持錘片的正面沖擊強(qiáng)度和棱角對(duì)物料的剪切作用，關(guān)鍵是阻止錘片斷面圓角和切向圓角的形成，錘片的自磨刃強(qiáng)化處理就是基于這一設(shè)想提出的。它雖然不能限制切向圓角的形成，但可有效地避免斷面圓角的形成(圖1c)。

為了提高旋風(fēng)式粉碎磨的錘片的耐磨性，各個(gè)研究機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)廠家積極從錘片材料、熱處理工藝等方面探求提高錘片耐磨性的方法。目前，國(guó)內(nèi)所用的強(qiáng)化方法有：65Mn鋼錘片淬火處理；中碳鋼錘片進(jìn)行高頻感應(yīng)淬火；65Mn或45號(hào)鋼錘片的磨損部位噴焊；Ni基自熔性合金粉末或高頻堆焊Cr-Mo合金粉末；65Mn的錘片進(jìn)行固體滲硼、硼氮共滲或硼鉻稀土共滲；白口鑄鐵-鋼絲復(fù)合而成的錘片式粉碎磨錘片。美國(guó)、意大利等許多國(guó)家采用在錘片的四角堆焊耐磨層以及在鉻鉬合金鋼錘片上噴涂粉末(含銅72%、鋅28%)的方法以提高錘片耐磨性。雖然上述錘片所使用的材料不同，但熱處理工藝不同，對(duì)提高錘片的使用壽命效果均明顯。共同的特點(diǎn)是注重錘片整體耐磨性的提高，而錘片一經(jīng)磨損鈍化后，棱角仍不復(fù)存在，仍會(huì)形成斷面圓角。

目前，針對(duì)錘片強(qiáng)化的各種熱處理及表面處理工藝均有研究或應(yīng)用，特別是當(dāng)應(yīng)用了錘片堆焊或噴焊硬質(zhì)合金的工藝后，錘片硬度進(jìn)一步提高的空間很小。因此，單靠增加硬度來(lái)提高錘片耐磨性的改進(jìn)余地確實(shí)有限。然而，對(duì)于飼料錘片式粉碎磨而言，由于所加工物料(無(wú)論是秸稈類纖維物料還是顆粒飼料)的硬度并不大，對(duì)錘面的正面沖擊造成的沖蝕或疲勞遠(yuǎn)小于錘面棱角磨圓后形成滑擦所產(chǎn)生的磨損。因此，掌握錘片在整個(gè)工作過(guò)程中不同階段的磨損特性、在整個(gè)磨損過(guò)程中錘片形狀的變化規(guī)律、不同金相組織與磨損鈍化的關(guān)系等，是合理制定錘片強(qiáng)化工藝的基礎(chǔ)。

旋風(fēng)式粉碎磨的錘片的防滲處理試驗(yàn)錘片材料選用Q235鋼。為達(dá)到錘片的自磨刃效果，進(jìn)行滲碳處理之前，將錘片的打擊面和軸孔等不需要滲碳的部位涂刷防滲劑(圖3)，以達(dá)到防滲的目的。滲碳工藝參數(shù)確定為了探索合適的滲碳層厚度與自磨刃效果的關(guān)系，并考慮到棱角部位的易磨損性，初步選擇0.3、0.5、0.8mm3個(gè)滲碳層厚度進(jìn)行試驗(yàn)。從理論上講，滲碳層太薄，側(cè)刃磨損快，體現(xiàn)不出自磨刃的效果；滲碳層太厚，則不易形成鋒利的側(cè)刃，對(duì)物料的剪切作用不明顯。合適的滲碳層厚度需通過(guò)錘片的磨損試驗(yàn)最終確定。根據(jù)Harris公式，滲碳層厚度與溫度、時(shí)間的關(guān)系為3.3　滲碳錘片的金相組織錘片滲碳后，刷防滲劑部位及心部組織仍為鐵素體和珠光體組成的亞共析鋼組織，兩側(cè)面為珠光體和網(wǎng)狀滲碳體組成的過(guò)共析鋼組織。對(duì)于在不同的滲碳溫度和時(shí)間下，錘片表層和心部組織的晶粒大小和均勻性存在差別，通過(guò)對(duì)比同一滲碳層厚度在不同的溫度和時(shí)間下的金相組織，確定3種滲碳層厚度的工藝參數(shù)如表2所示。滲碳錘片經(jīng)800℃水冷淬火、195℃回火處理后，錘片心部組織為鐵素體和低碳馬氏體，兩側(cè)面組織為高碳馬氏體和粒狀滲碳體。強(qiáng)化處理錘片的硬度分布對(duì)滲碳層厚度為0.3、0.5、0.8mm的錘片由表層到心部進(jìn)行硬度測(cè)定，3種滲碳層厚度的取值間隔分別為30、50、80μm，其硬度值和硬度分布的梯度變化趨勢(shì)相同，形成了預(yù)期的硬度差和合理的硬度梯度分布。