摘要：C铜合金是一种常见的高强度、高硬度的铜合金，在航空、航天、军工、汽车等领域有广泛的应用。本文针对C铜合金熔炼过程中存在的问题，提出了一种改进的铸造工艺方案，通过正交试验设计和组织结构分析，优化了C铜合金铸件的性能，并证实了该方案的可行性。

一、引言

C铜合金是一种大强度和大硬度的铜合金，含有铝、锰、铁等元素，具有很好的力学性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于航空、航天、军工、汽车等领域。然而，由于C铜合金的熔点高且易氧化，因此在其铸造工艺控制中存在一定的困难。本文旨在通过对C铜合金的特点分析，研究其铸造工艺，提出一种改进的铸造工艺方案，以优化其性能。

二、实验方法

采用真空熔炼-真空自动压力铸造设备对C铜合金进行铸造。通过正交试验设计选定最佳的铸造工艺参数，包括浇注温度、浇注速度和保温时间等。利用金相显微镜观察铸件组织结构，并进行硬度和拉伸试验以评估其力学性能。

三、正交试验结果分析

本文选取3个因素：浇注温度（A）、浇注速度（B）、保温时间（C），并对其进行正交试验设计，得到15组不同工艺参数组合进行实验。利用金相显微镜观察铸件结构，并对其硬度和拉伸性能进行测试。通过正交试验得出最佳工艺参数组合为：浇注温度℃，浇注速度20cm/s，保温时间6min。

四、组织结构分析

对于采用上述最优工艺参数组合制备出的铸件，其组织结构呈现出致密均匀的晶粒，且晶界清晰。与其他基于不同铸造工艺参数制备的铸件相比，采用最优工艺参数组合制备出的铸件组织结构更加致密均匀，晶粒尺寸也更小。这些结果表明，经过正交试验优化后的铸造工艺方案可以有效地改善C铜合金铸件的组织性能。

五、力学性能测试

通过硬度和拉伸测试评估了不同铸造工艺参数下制备的C铜合金铸件的力学性能，并将其与经过正交试验优化后的铸件进行比较。结果表明，在最优工艺参数下制备的铸件具有更高的硬度和更好的拉伸性能，其中硬度提高了8.5%，延伸率增加了11.3%。

六、结论

本文基于C铜合金熔炼特点，通过正交试验和组织结构分析，提出了一种改进的铸造工艺方案。结果表明，通过选取最优的铸造工艺参数可以制备出组织更加致密均匀、力学性能更好的C铜合金铸件。因此，本文提出的铸造工艺方案具有较高的可行性，可以为C铜合金的铸造提供参考。