圖a，б小，曲線(xiàn)瘦，表示這個(gè)樣本的各個(gè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)x1、x2……x20，對(duì)于x而言，波動(dòng)小，集中于x的周?chē)�，也就是都比較靠攏期望的特征值。
圖b，б大，曲線(xiàn)胖，表示這個(gè)樣本的各個(gè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)x1、x2……x20，對(duì)于x而言，波動(dòng)大，離散于x，也就是彌散性地分布于期望的特征值的周?chē)?/DIV>
工藝過(guò)程中時(shí)有時(shí)無(wú)，難以控制或控制后意義又不大的因素稱(chēng)之為偶然因素或隨機(jī)原因。偶然因素對(duì)工藝過(guò)程影響小，б就小，正態(tài)分布曲線(xiàn)就瘦，反映了工藝過(guò)程控制比較嚴(yán)謹(jǐn)，即把可控的因素都加以約束，減小了偶然因素的影響而使б小，如圖a所示。反之，工藝過(guò)程控制不嚴(yán)，偶然因素影響大，б就大，正態(tài)分布曲線(xiàn)就胖，如圖b所示。
2）如圖１-２所示，兩個(gè)樣本的均值x1和x2都不等于期望的特征值或參數(shù)值μ0，盡管兩個(gè)樣本的標(biāo)準(zhǔn)離差б是相等的。這表明兩個(gè)樣本皆出格，工藝過(guò)程系統(tǒng)失控。
工藝過(guò)程中起關(guān)鍵性的或系統(tǒng)性的、必須加以控制的因素，稱(chēng)之為系統(tǒng)因素或異常原因。這類(lèi)因素失控，在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析上會(huì)出現(xiàn)如圖１-２的情況。
如圖１-１b所示，由于偶然因素的影響大，正態(tài)分布曲線(xiàn)胖，б大，造成工藝過(guò)程控制的精度差，這是屬于工藝過(guò)程精度失控。精度失控往往亦反映了本該控制的系統(tǒng)因素，卻不加控制，讓它們作為“偶然因素”起著不良的影響而導(dǎo)致工藝過(guò)程的精度失控。在質(zhì)量控制上，精度失控起了警報(bào)作用。
由以上所述可知，偶然因素和系統(tǒng)因素之間沒(méi)有絕對(duì)的界限。但對(duì)于實(shí)際的工藝過(guò)程而言，應(yīng)該根據(jù)工藝過(guò)程理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，努力掌握好這兩類(lèi)因素的實(shí)際界限，以免過(guò)分?jǐn)U大必控的系統(tǒng)因素?cái)?shù)目，即過(guò)分地提高工藝過(guò)程控制的精度而顯著地增大技術(shù)管理成本。
由系統(tǒng)因素造成的鑄件缺陷屬于可消除的缺陷。由偶然因素形成的鑄件質(zhì)量波動(dòng)，視波動(dòng)范圍的大小確定是否調(diào)整工藝參數(shù)，屬于質(zhì)量提高技措內(nèi)容。
研究鑄件缺陷生成原因，從有波動(dòng)的數(shù)據(jù)中找出其規(guī)律性，是分析缺陷的基本方法。這種方法注重取樣，因?yàn)閺臉颖局锌裳芯拷鉀Q總體的或系統(tǒng)中的問(wèn)題。這種方法將在第二章診斷方法中詳細(xì)討論。
系統(tǒng)因素按其出現(xiàn)頻數(shù)可區(qū)分為偶發(fā)性的與長(zhǎng)期性的。所謂偶發(fā)性系統(tǒng)因素是事出突然的事件，通常由過(guò)失原因所引起，這類(lèi)原因?qū)е氯毕轃o(wú)規(guī)律可尋。例如鑄件突然出現(xiàn)大量分型面氣孔，這種偶發(fā)事件原來(lái)是某造型工請(qǐng)假用生手頂替起模刷水過(guò)多所造成。需加強(qiáng)管理解決。長(zhǎng)期性系統(tǒng)因素形成的缺陷，它所造成的經(jīng)濟(jì)損失大，必須認(rèn)真對(duì)待，擬定對(duì)策將缺陷消除。
由于系統(tǒng)因素導(dǎo)致工藝過(guò)程失控而產(chǎn)生鑄件缺陷的原因也可按外來(lái)和內(nèi)生系統(tǒng)進(jìn)行分類(lèi)。外界或環(huán)境影響如溫度、壓力、溫度和電磁場(chǎng)等外來(lái)系統(tǒng)因素導(dǎo)致產(chǎn)生雨季氣孔和粘砂等缺陷。內(nèi)生系統(tǒng)因素有工裝與設(shè)備不完善或調(diào)整不當(dāng)；工藝設(shè)計(jì)失誤和工藝過(guò)程失控等都會(huì)產(chǎn)生鑄件缺陷。例如型砂多次使用，砂粒破碎，粘土因喪失結(jié)構(gòu)水或喪失重新獲得層間水能力而成了死粘土，會(huì)使型砂性能惡化，這種漸變過(guò)程來(lái)自工藝過(guò)程內(nèi)部屬內(nèi)生性質(zhì)，應(yīng)對(duì)型砂進(jìn)行處理加以防范。
工藝設(shè)計(jì)包括分型面和澆注位置的選擇、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、冒口設(shè)計(jì)等內(nèi)容。設(shè)計(jì)上的草率和差錯(cuò)往往會(huì)產(chǎn)生鑄件缺陷，后患無(wú)窮。例如圖１-３套筒鑄件澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)得不好，鑄件試壓時(shí)，滲漏率高，氣孔缺陷多，即設(shè)計(jì)錯(cuò)誤使這個(gè)鑄件滲漏率達(dá)70%，氣孔率高達(dá)40%。其錯(cuò)誤主要是在圖中Ａ處設(shè)置澆注系統(tǒng)，其內(nèi)澆道直沖砂芯，影響鐵液充型速率。同時(shí)內(nèi)澆道部位砂芯過(guò)熱，發(fā)氣量大，鐵液澆入時(shí)攪動(dòng)劇烈，卷氣和氧化現(xiàn)象嚴(yán)重，為氣孔和疏松缺陷生成創(chuàng)造了條件。如果使橫澆道越過(guò)芯頭、內(nèi)澆道在Ｂ處設(shè)置，滲漏率可降到６％、氣孔率降３％。內(nèi)澆道改變后，上述缺陷經(jīng)生產(chǎn)證明是穩(wěn)定的。
工藝設(shè)計(jì)對(duì)鑄件缺陷的發(fā)生是否敏感，在鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中表現(xiàn)得更為明顯。合理的鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合鑄造工藝特點(diǎn)，使零件具有良好工藝性。
小故事
負(fù)重才不會(huì)被打翻
一艘貨輪卸貨后返航，在浩瀚的大海上，突然遭遇巨大風(fēng)暴，老船長(zhǎng)果斷下令：“打開(kāi)所有貨艙，立刻往里面灌水�！�
水手們擔(dān)憂(yōu)：“往船里灌水是險(xiǎn)上加險(xiǎn)，這不是自找死路嗎？”
船長(zhǎng)鎮(zhèn)定地說(shuō)：“大家見(jiàn)過(guò)根深干粗的樹(shù)被暴風(fēng)刮倒過(guò)嗎？被刮倒的是沒(méi)有根基的小樹(shù)�！�
水手們半信半疑地照著做了。雖然暴風(fēng)巨浪依舊那么猛烈，但隨著貨艙里的水位越來(lái)越高，貨輪漸漸地平穩(wěn)了。
船長(zhǎng)告訴那些松了一口氣的水手：“一只空木桶，是很容易被風(fēng)打翻的，如果裝滿(mǎn)水負(fù)重了，風(fēng)是吹不倒的。船在負(fù)重的時(shí)候，是最安全的；空船時(shí)，才是最危險(xiǎn)的時(shí)候�！�
人何嘗不是呢？那些胸懷大志的人，沉重的責(zé)任感時(shí)刻壓在心頭，砥礪著人生的堅(jiān)穩(wěn)腳步，從歲月和歷史的風(fēng)雨中堅(jiān)定地走了出來(lái)。而那些得過(guò)且過(guò)的空耗時(shí)光的人，像一個(gè)沒(méi)有盛水的空水桶，往往一場(chǎng)人生的風(fēng)雨便把他們徹底地打翻了。
給我們自己加滿(mǎn)“水”，使我們負(fù)重，這樣才不會(huì)被打翻。
實(shí)用新技術(shù)推廣
鐵神一號(hào)凈化劑在人造鑄鐵中的應(yīng)用
蔣祖濱 都江堰市金星鋼鐵助劑研究所
近年來(lái)，由于爐料價(jià)格大幅上漲，中小鑄造企業(yè)度日維艱。為了降低鑄件生產(chǎn)成本，不少鑄造企業(yè)大量使用廢鋼增碳的方法生產(chǎn)人造鑄鐵。
重慶地區(qū)的鑄造企業(yè)在生產(chǎn)人造鑄鐵過(guò)程中，由于增碳過(guò)程控制原因，在灰鐵件和球鐵件中出現(xiàn)嚴(yán)重的黑斑質(zhì)量事故和力學(xué)性能欠佳的質(zhì)量事故，且有鑄造企業(yè)為此而承擔(dān)了巨額虧損。
據(jù)某缸蓋制造有限公司介紹，黑斑質(zhì)量事故表現(xiàn)為：鑄鐵經(jīng)拋丸處理后，表面就呈現(xiàn)不規(guī)則的孔洞，主要在大平面部位。有的外表面不易發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)機(jī)加工精銑后就呈現(xiàn)出來(lái)，存在于整個(gè)鑄件厚大部位內(nèi)。機(jī)加工精銑后產(chǎn)品無(wú)污染時(shí)可見(jiàn)白色粉狀物，有污染時(shí)可見(jiàn)黑色斑點(diǎn)，直經(jīng)大小不等，小的僅φ0.5mm左右，一般φ1-2mm，非常顯眼。
分析認(rèn)為：黑斑就是石墨積集，機(jī)加后積集石墨脫落而形成孔洞，污染后就是黑斑。在熔煉過(guò)程中，增碳劑在起爐時(shí)加入爐內(nèi)隨鐵液上升而上升，材質(zhì)調(diào)整好了，熔煉結(jié)束了，準(zhǔn)備澆注時(shí)還能見(jiàn)增碳劑顆粒上浮，夾在鐵液中。
該公司在分析中，也意識(shí)到了氣孔和夾雜等影響，但未引起足夠重視，也未采取有效措施。
當(dāng)其與筆者討論時(shí)，筆者經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析認(rèn)為：造成黑斑及力學(xué)性能下降，由于增碳劑未熔顆粒夾在鐵液中，形成特殊的粒狀?yuàn)A雜，僅僅是一部份原因。更重要的原因，是因?yàn)槭褂么罅康膹U鋼而使大量的氧化物進(jìn)入鐵液而生成各種非金屬夾雜物，和粒狀增碳劑顆�；旌显谝黄穑烊刍驊腋≡阼F液中，隨著鐵液的凝固留存在鑄件內(nèi)，形成包括黑斑缺陷在內(nèi)的各種鑄造缺陷，并且嚴(yán)重地影響鑄件的力學(xué)性能。
因此，要根本解決黑斑鑄造缺陷和提高人造鑄鐵件力學(xué)性能，必須從凈化精煉鐵液著手，才能從根本上解決問(wèn)題。按照筆者建議，該司使用鐵神一號(hào)凈化劑對(duì)人造鑄鐵鐵液同步進(jìn)行孕育和凈化精煉處理，有效解決了各種鑄造缺陷，而且改善了鑄件的力學(xué)性能。
結(jié) 論：
1、在使用廢鋼增碳生產(chǎn)人造鑄鐵產(chǎn)品時(shí)，要把鐵液凈化精煉，作為減少鑄造缺陷和提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施。
2、為了提高人造鑄鐵件產(chǎn)品力學(xué)性能，必須加強(qiáng)孕育處理。
3、使用鐵神一號(hào)凈化劑處理人造鑄鐵鐵液，既可以取得良好的長(zhǎng)效孕育作用，又可以有效凈化鐵液，是減少人造鑄鐵各種鑄造缺陷，提高人造鑄鐵件力學(xué)性能重要方法。
會(huì)議短信
第八屆中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)年會(huì)重視“鐵水凈化新技術(shù)”
第八屆中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)年會(huì)于2008年6月1日—4日在上海物貿(mào)大廈如期舉行。來(lái)自全國(guó)各省市的640余名中國(guó)鑄造精英參加了這次中國(guó)鑄造界的盛會(huì)。
都江堰市金星鋼鐵助劑研究所所長(zhǎng)蔣祖濱先生，作為“5·12”特大地震重災(zāi)之一的都江堰市鑄造業(yè)代表之一出席此次盛會(huì)，受到參專(zhuān)會(huì)代表的關(guān)注。不少代表紛紛詢(xún)問(wèn)金星鋼研所受災(zāi)情況，詢(xún)問(wèn)金星鋼研所員工的安全狀況，紛紛向金星鋼研所表達(dá)了慰問(wèn)和關(guān)懷之情。
金星鋼研所向大會(huì)提交的論文“鐵水凈化新技術(shù)”受到組委會(huì)的高度重視。該論文發(fā)表在作為會(huì)議資料的中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)刊物《鑄造縱橫》2008年第5期（42頁(yè)）。文章認(rèn)為：在當(dāng)代鑄造工藝條件下，要進(jìn)一步減少各種鑄造缺陷，進(jìn)一步提高鑄件產(chǎn)品質(zhì)量，必須高度重視鐵水潔凈度；在使用大型爐外精煉設(shè)備凈化精煉鋼鐵液、鐵水凈化新途徑和現(xiàn)代鐵水凈化技術(shù)等三種凈化精煉技術(shù)中，現(xiàn)代鐵水凈化技術(shù)是適合我國(guó)各種類(lèi)型鑄造企業(yè)使用的鐵水凈化新技術(shù)。
重 要 啟 示
鑄造界的各位朋友，尊敬的客戶(hù)：
您們好！都江堰市金星鋼鐵助劑研究所已于二○○八年五月三十一日在都江堰市原辦公室恢復(fù)對(duì)外辦公。金星鋼研所全體員工對(duì)各位朋友在地震期間的關(guān)愛(ài)和支持，謹(jǐn)致謝意。
地址：都江堰市光明街240號(hào)—242號(hào)（四川省都江堰市118信箱）
電話(huà)：028—87150656、87150606 傳真：028—87150626
都江堰市金星鋼鐵助劑研究所
2008年6月1日
