Breekhamers zijn de meest aan slijtage onderhevige onderdelen in hamer- en impactbrekers. Wanneer gesteente, kalksteen, steenkool of aggregaat de breekkamer binnenkomt, wordt het geraakt door hamers die met een omtreksnelheid van 20-40 m/s roteren . Dit zorgt voor een combinatie van zware impact en abrasieve slijtage. De keuze voor de juiste hamerlegering – hoogmangaanstaal (Mn13Cr2 / Mn18Cr2), hoogchroom gietijzer (Cr26) of bimetaalcomposiet – bepaalt direct de levensduur, de breukvastheid en de kosten per geproduceerde ton. Deze gids vergelijkt de drie belangrijkste materiaalfamilies en koppelt ze aan breektoepassingen. Deze legeringen maken deel uit van ons bredere programma voor slijtvaste gietstukken voor mijnbouw, breken en aggregaatverwerking.
Wat is een breekhamer en waarom is het materiaal belangrijk?
Een breekhamer (ook wel slaghamer of slagstaaf genoemd in impactbrekers) is het onderdeel dat kinetische energie overbrengt op het invoermateriaal. Omdat deze hamer herhaaldelijk hoge energie-impacten absorbeert en tegelijkertijd wordt afgesleten door hard gesteente, is er geen enkele legering die optimaal is voor elke toepassing. De metallurgische afweging is universeel: hardere legeringen zijn beter bestand tegen slijtage, maar zijn bros; taaiere legeringen zijn beter bestand tegen breuk, maar slijten sneller . De uitdaging bij de selectie is om de hardheid/taaiheid van de legering af te stemmen op het invoermateriaal en de impactintensiteit.
Overzicht van materiaalspecificaties
| Legering | Hardheid zoals gegoten | Werkverharding | Impact taaiheid | Typische taak |
|---|---|---|---|---|
| Mn13Cr2 (hoogmangaanstaal) | HB 170–230 | HB 400–500+ | ≥80 J/cm² | Middelharde grondstof (kalksteen, steenkool) |
| Mn18Cr2 (ultra-hoog mangaan) | HB 180–260 | HB 500+ | ≥120 J/cm² | Grote, harde rots, hoge impact |
| Cr26 / Cr28 (gietijzer met een hoog chroomgehalte) | HRC 58–62 (definitief) | — (geen werkverharding) | 5–8 J/cm² | Lage impact, hoge slijtage (zandproductie, fijnbreken) |
| Bimetallisch composiet | Voorzijde HRC 58–62 / achterzijde koolstofarm staal | - | Hoge (stevige rug) | Extreme impact + slijtage gecombineerd |
Het gewicht van de hamers varieert doorgaans van 5 tot 150 kg, afhankelijk van het model en de toepassing van de breker.
Mn13Cr2 hoogmangaanstaal: het economische werkpaard
Mn13Cr2 (Hadfield-type, ~12–13% Mn) is de standaardlegering voor hamerbrekers met een gemiddelde hardheid. De belangrijkste eigenschap is koudvervorming : de hardheid van het gegoten materiaal (HB 170–230) stijgt onder impact tot HB 400–500+, doordat het austenitische oppervlak vervormt tot een hardere martensitische laag, terwijl de kern taai blijft. Dit betekent dat de hamer tijdens gebruik daadwerkelijk harder wordt, maar alleen waar de impact voldoende is om de verharding te activeren. Voor het breken van kalksteen, steenkool en gips biedt Mn13Cr2 een stabiele levensduur tegen de laagste kosten. Het is de standaardkeuze wanneer de impactintensiteit matig is en het materiaal niet sterk schurend is.
Mn18Cr2 Ultra-hoog-mangaan: voor grote, harde rotsen
Wanneer het invoermateriaal graniet, ijzererts of grote, harde rotsblokken bevat, kan Mn13Cr2 breken. Mn18Cr2 (~18% Mn) verhoogt de slagvastheid tot ≥120 J/cm² (versus ≥80 voor Mn13) en verlegt de maximale werkverharding boven HB 500. Het hogere mangaangehalte stabiliseert austeniet verder, waardoor breuk bij zware impact wordt vertraagd. De keerzijde: Mn18Cr2 is duurder dan Mn13 en is overgedimensioneerd voor zacht invoermateriaal. Kies ervoor wanneer de gevolgen van een gebroken hamer (stilstand, schade aan de breker) opwegen tegen de meerprijs van de legering – bijvoorbeeld bij het primair breken van grote, harde rotsblokken.
Cr26 gietijzer met hoog chroomgehalte: maximale slijtvastheid
Hoogchroom gietijzer van het type Cr26/Cr28 bereikt een uiteindelijke hardheid van HRC 58–62 zonder dat koudvervorming nodig is. Bij toepassingen met lage impact en hoge slijtage (zandproductie, fijnbreken, gerecycled beton) is de levensduur 3–5 keer zo lang als die van Mn13, wat betekent dat er veel minder vervangingen nodig zijn. De beperking is de taaiheid: bij 5–8 J/cm² is Cr26 bros en zal het breken bij zware impact, waardoor het niet geschikt is voor toepassingen met hoge impactbelasting. Na het afschrikken en temperen optimaliseert de carbide-structuur van een netwerk van M₃C naar een geïsoleerde structuur van M₇C₃, wat de metallurgische basis vormt voor de slijtvastheid.
Bimetalen composiet hamers: het beste van twee werelden
Voor de zwaarste toepassingen – grote, harde rotsen met hoge slijtage – bieden bimetalen composiethamers een oplossing voor de tegenstelling tussen hard en bros en taai en zacht. Een werkvlak van gietijzer met een hoog chroomgehalte (HRC 58-62) wordt gegoten op een achterkant van koolstofarm staal. Het werkvlak biedt een slijtvastheid van Cr26-klasse; de achterkant biedt een taaiheid die bijna gelijk is aan die van koolstofarm staal, waardoor breuken die een monolithische hamer van chroomstaal zouden vernietigen, worden voorkomen. De kwaliteit van de verbinding tussen de twee componenten is de cruciale productievariabele en moet per stuk worden gecontroleerd.
Selectieoverzicht per aanvraag
- Kalksteen / steenkool / gips (middelhard, matige impact): Mn13Cr2 — beste prijs-kwaliteitverhouding, goed bestand tegen bewerking.
- Graniet / ijzererts / grote harde rots (hoge impact): Mn18Cr2 — hoogste taaiheid, bestand tegen breuk.
- Zandproductie / fijnbreken / gerecycled aggregaat (lage impact, hoge slijtvastheid): Cr26 — langste levensduur, 3–5 keer zo lang als Mn13.
- Extreme gecombineerde impact + slijtage: Bimetallisch composietmateriaal — de bovenzijde is slijtvast, de achterzijde is bestand tegen breuken.
Warmtebehandeling en kwaliteitscontrole
Materiaalselectie is alleen effectief als de warmtebehandeling correct is. Hamers van hoogmangaanstaal vereisen een waterharding bij 1050–1100 °C, gevolgd door afkoeling in water om een eenfasige austenietstructuur te garanderen – dit maakt koudvervorming mogelijk. Hamers van hoogchroomijzer vereisen afschrikken en temperen om de M₇C₃-carbidemorfologie te vormen. Bimetalen hamers vereisen een gedeeltelijke warmtebehandeling: de voorkant wordt gehard, de achterkant blijft hard.
Kwaliteitscontrole moet 100% hardheidstesten omvatten (3 punten per stuk, gemiddelde), metallografische bevestiging van de beoogde structuur (austeniet voor mangaanstaal, M₇C₃-carbiden voor ijzer met een hoog chroomgehalte), inspectie van de hechting tussen de componenten voor composieten en verificatie van de maattoleranties – alles traceerbaar.
Waarom Huasuma voor breekhamers?
Huasuma biedt metaalgieten aan met alle vijf materiaalsoorten (Mn13Cr2, Mn18Cr2, Cr26, bimetaalcomposiet en legeringen op maat), elk met eigen warmtebehandelingsparameters – niet één recept voor alle materialen. Waterverharding garandeert de zuiverheid van het austeniet; afschrikken met hoog chroom zet carbiden om in de M₇C₃-vorm; de hechting tussen de composietmaterialen wordt per stuk gecontroleerd. Een "dubbele regel" vóór het gieten (temperatuur aan de ovenzijde + controle van de chemische samenstelling van het monster) en 100% controle van de uiteindelijke hardheid, metallografische gegevens en afmetingen zorgen ervoor dat de conformiteit vóór verzending wordt bevestigd, niet erna. Het gehele kwaliteitssysteem is ISO 9001-gecertificeerd; materiaal- en testrapporten zijn beschikbaar. Offerteaanvraag binnen 24 uur; monsters beschikbaar voor validatie in de praktijk vóór bulkbestellingen.
FAQ
Welk hamermateriaal is het meest geschikt voor kalksteen?
Voor kalksteen en soortgelijke grondstoffen met een gemiddelde hardheid en matige impact is Mn13Cr2 hoogmangaanstaal de standaard economische keuze. Het hardt tijdens gebruik uit tot een hardheid van HB 400–500+ en biedt een stabiele slijtvastheid tegen de laagste kosten.
Wanneer moet ik kiezen voor Cr26 met een hoog chroomgehalte in plaats van Mn13?
Kies Cr26 (HRC 58–62) voor toepassingen met lage impact en hoge slijtage, zoals zandproductie of fijnbreken, waar het 3 tot 5 keer langer meegaat dan Mn13. Vermijd het voor primaire toepassingen met hoge impact; de lage taaiheid (5–8 J/cm²) verhoogt het risico op breuk.
Wat is een bimetaalhamer voor een breekhamer?
Een bimetaalhamer bestaat uit een werkvlak van ijzer met een hoog chroomgehalte (HRC 58-62) dat op een rug van koolstofarm staal is gegoten. Hierdoor worden de slijtvastheid van het werkvlak en de taaiheid van de rug gecombineerd, wat resulteert in extreme gecombineerde impact- en slijtageomstandigheden waar een monolithische hamer zou falen.
Hoe hard is een breekhamer van chroomstaal?
Cr26/Cr28 hoogchroom gietijzer bereikt na afschrikken en temperen een uiteindelijke hardheid van HRC 58–62, met een geoptimaliseerde M₇C₃-carbide structuur — dit is een uiteindelijke hardheid, niet afhankelijk van koudvervorming.
Huasuma is een Chinese fabrikant van slijtvaste gietstukken (hoogmangaanstaal, hoogchroomijzer, bimetaalcomposieten) voor toepassingen in de mijnbouw, steenbrekerij, cementindustrie en energiecentrales. Het bedrijf levert wereldwijd op maat gemaakte breekhamers, voeringen en slijtdelen. Vraag een offerte of monster aan.
