中心楔块是铁路机车车辆缓冲器的重要零件，其材料为20CrMnMo钢。中心楔块工作中主要承受摩擦磨损和冲击作用，要求硬度为55-60HRC。中心楔块的热处理采用920℃±10℃渗碳后缓冷至850℃保温30min，然后油中淬火，并于200℃回火处理。生产中发现，工件处理后经一定时间出现断裂。为提高缓冲器质量，以确保机车行车安全，对开裂中心楔块进行了检验和分析，确定工件断裂系氢脆引起，并提出了新工艺措施，那就是工件锻造后再采用高频感应加热炉进行一道正火工艺。

中心楔块试样取自断裂部位，金相检验观察发现，渗碳层组织是回火马氏体，表层呈针状马氏体特征，约有15%（体积分数）残留奥氏体，但晶粒较粗大，为6-7级组织；心部为低温回火条状马氏体，晶粒也较粗大。楔块断口检验具有典型脆性断口特征，断口平齐，断口区域未见明显塑性变形，楔块外表面粗糙状，并发现折叠等组织缺陷。

分析认为，中心楔块氢含量偏高，在一般情况下，钢中氢的质量分数达0.0001%-0.0002%时，将使压力>1000MPa的钢产生氢脆，而断裂楔块的氢含量是危险值的5倍，出现氢致脆断应属必然。冲击检验表明，20CrMnMo钢断裂楔块的冲击韧度不合格，低于国家技术要求指标。氢渗入工件后在应力诱导下扩展，在氢富集区域形成三向应力高峰区，工件微观原子结合力下降，在较低应力下导致工件发生氢致脆断。另一方面，工件渗入氢，使组织中的界面能降低，使性能恶化，促进了工件脆断失效发生。从断口观察可以看出，楔块渗碳区断口具有典型的氢致滞后断裂形态特征及沿晶断裂形貌。分析表明，中心楔块断裂是氢在渗碳中渗入工件引起的氢致滞后断裂。

为避免20CrMnMo钢中心楔块出现氢致滞后断裂失效，提出防止措施如下：

（1）提高工件锻件表面质量，消除工件表面折叠、凸棱、坑凹和粗糙不平缺陷。

（2）工件锻后应采用高频感应加热炉进行正火处理，细化组织，并消除锻后工件应力。

采用上述工艺热处理后的20CrMnMo钢中心楔块不仅仅没有再出现过断裂缺陷，满足了工作性能要求，而且其硬度、耐磨性、使用寿命以及抗冲击力都得到了很大的提高，生产运行平稳良好，并且经济效益较好。