锤式破碎机是广泛应用于能源行业的破碎设备，锤头是其最重要工作部件。传统合金钢单一材质制造的锤头，尽管具有良好的冲击韧性，但其耐磨性较低，造成锤头在短期内因磨损而失效；其次传统高铬铸铁单一材质制造的锤头虽然具有良好的耐磨性，但是其冲击韧性较低，造成锤头经常出现早期脆断和掉块现象，并未发挥出高铬铸铁耐磨性的优势。而双金属复合材料，可以使同一铸件的不同部位同时满足不同的性能需求。即受冲击磨损的工作部分具备较高的抗磨损性能，安装连接冲击力较弱的部位则具备较好的冲击韧性而不断裂。为提高锤头的使用寿命及安全性，降低生产成本以及减少材料浪费，本课题采用消失模铸造工艺生产锤式破碎机锤头。根据锤头的工况条件及使用性能要求，对双金属复合锤头进行了热处理工艺设计；分别研究了不同热处理工艺条件下中碳低合金钢与高铬铸铁的组织与性能的变化规律，最终将两种材质的最佳热处理工艺匹配整合为一种工艺。随后，检测与考核该热处理工艺锤头的耐磨性能、抗氧化性能。最后通过扫描电镜观测二次碳化物的尺寸与分布状况，探索不同热处理工艺条件对高铬铸铁二次碳化物分布形态与析出量的影响以及二次碳化物对锤头耐磨性能的影响，得出最佳的热处理工艺参数。通过X射线衍射仪对试样的物相进行检测，表明高铬铸铁析出的初晶碳化物主要为M7C3型碳化物，其热处理后的维氏硬度高达HV1760，此类碳化物是高铬铸铁的主要耐磨相。高铬铸铁部分—锤头磨损部位的洛氏硬度值为HRC60~63，合金钢部分即与锤柄连接部位硬度值为HRC40~50，冲击吸收功为15~40J。拉伸试验考核结果显示断裂部位总是出现在远离结合面的合金钢一侧，说明界面结合牢固。经磨床与动载磨粒磨损试验机的磨损试验，得出实验三种材质的滑动耐磨损性能由高到低依次为高铬铸铁、试验合金钢、高锰钢，其次高铬铸铁的冲击磨损性能为高锰钢的2.0～2.5倍，为试验用合金钢的1.3～1.5倍。