图a，б小，曲线瘦，表示这个样本的各个实测数据x1、x2……x20，对于x而言，波动小，集中于x的周围，也就是都比较靠拢期望的特征值。
图b，б大，曲线胖，表示这个样本的各个实测数据x1、x2……x20，对于x而言，波动大，离散于x，也就是弥散性地分布于期望的特征值的周围。
工艺过程中时有时无，难以控制或控制后意义又不大的因素称之为偶然因素或随机原因。偶然因素对工艺过程影响小，б就小，正态分布曲线就瘦，反映了工艺过程控制比较严谨，即把可控的因素都加以约束，减小了偶然因素的影响而使б小，如图a所示。反之，工艺过程控制不严，偶然因素影响大，б就大，正态分布曲线就胖，如图b所示。
2）如图１-２所示，两个样本的均值x1和x2都不等于期望的特征值或参数值μ0，尽管两个样本的标准离差б是相等的。这表明两个样本皆出格，工艺过程系统失控。
工艺过程中起关键性的或系统性的、必须加以控制的因素，称之为系统因素或异常原因。这类因素失控，在实测数据的统计分析上会出现如图１-２的情况。
如图１-１b所示，由于偶然因素的影响大，正态分布曲线胖，б大，造成工艺过程控制的精度差，这是属于工艺过程精度失控。精度失控往往亦反映了本该控制的系统因素，却不加控制，让它们作为“偶然因素”起着不良的影响而导致工艺过程的精度失控。在质量控制上，精度失控起了警报作用。
由以上所述可知，偶然因素和系统因素之间没有绝对的界限。但对于实际的工艺过程而言，应该根据工艺过程理论和实践经验，努力掌握好这两类因素的实际界限，以免过分扩大必控的系统因素数目，即过分地提高工艺过程控制的精度而显著地增大技术管理成本。
由系统因素造成的铸件缺陷属于可消除的缺陷。由偶然因素形成的铸件质量波动，视波动范围的大小确定是否调整工艺参数，属于质量提高技措内容。
研究铸件缺陷生成原因，从有波动的数据中找出其规律性，是分析缺陷的基本方法。这种方法注重取样，因为从样本中可研究解决总体的或系统中的问题。这种方法将在第二章诊断方法中详细讨论。
系统因素按其出现频数可区分为偶发性的与长期性的。所谓偶发性系统因素是事出突然的事件，通常由过失原因所引起，这类原因导致缺陷无规律可寻。例如铸件突然出现大量分型面气孔，这种偶发事件原来是某造型工请假用生手顶替起模刷水过多所造成。需加强管理解决。长期性系统因素形成的缺陷，它所造成的经济损失大，必须认真对待，拟定对策将缺陷消除。
由于系统因素导致工艺过程失控而产生铸件缺陷的原因也可按外来和内生系统进行分类。外界或环境影响如温度、压力、温度和电磁场等外来系统因素导致产生雨季气孔和粘砂等缺陷。内生系统因素有工装与设备不完善或调整不当；工艺设计失误和工艺过程失控等都会产生铸件缺陷。例如型砂多次使用，砂粒破碎，粘土因丧失结构水或丧失重新获得层间水能力而成了死粘土，会使型砂性能恶化，这种渐变过程来自工艺过程内部属内生性质，应对型砂进行处理加以防范。
工艺设计包括分型面和浇注位置的选择、浇注系统设计、冒口设计等内容。设计上的草率和差错往往会产生铸件缺陷，后患无穷。例如图１-３套筒铸件浇注系统设计得不好，铸件试压时，渗漏率高，气孔缺陷多，即设计错误使这个铸件渗漏率达70%，气孔率高达40%。其错误主要是在图中Ａ处设置浇注系统，其内浇道直冲砂芯，影响铁液充型速率。同时内浇道部位砂芯过热，发气量大，铁液浇入时搅动剧烈，卷气和氧化现象严重，为气孔和疏松缺陷生成创造了条件。如果使横浇道越过芯头、内浇道在Ｂ处设置，渗漏率可降到６％、气孔率降３％。内浇道改变后，上述缺陷经生产证明是稳定的。
工艺设计对铸件缺陷的发生是否敏感，在铸件结构设计中表现得更为明显。合理的铸件结构设计应符合铸造工艺特点，使零件具有良好工艺性。
小故事
负重才不会被打翻
一艘货轮卸货后返航，在浩瀚的大海上，突然遭遇巨大风暴，老船长果断下令：“打开所有货舱，立刻往里面灌水。”
水手们担忧：“往船里灌水是险上加险，这不是自找死路吗？”
船长镇定地说：“大家见过根深干粗的树被暴风刮倒过吗？被刮倒的是没有根基的小树。”
水手们半信半疑地照着做了。虽然暴风巨浪依旧那么猛烈，但随着货舱里的水位越来越高，货轮渐渐地平稳了。
船长告诉那些松了一口气的水手：“一只空木桶，是很容易被风打翻的，如果装满水负重了，风是吹不倒的。船在负重的时候，是最安全的；空船时，才是最危险的时候。”
人何尝不是呢？那些胸怀大志的人，沉重的责任感时刻压在心头，砥砺着人生的坚稳脚步，从岁月和历史的风雨中坚定地走了出来。而那些得过且过的空耗时光的人，像一个没有盛水的空水桶，往往一场人生的风雨便把他们彻底地打翻了。
给我们自己加满“水”，使我们负重，这样才不会被打翻。
实用新技术推广
铁神一号净化剂在人造铸铁中的应用
蒋祖滨 都江堰市金星钢铁助剂研究所
近年来，由于炉料价格大幅上涨，中小铸造企业度日维艰。为了降低铸件生产成本，不少铸造企业大量使用废钢增碳的方法生产人造铸铁。
重庆地区的铸造企业在生产人造铸铁过程中，由于增碳过程控制原因，在灰铁件和球铁件中出现严重的黑斑质量事故和力学性能欠佳的质量事故，且有铸造企业为此而承担了巨额亏损。
据某缸盖制造有限公司介绍，黑斑质量事故表现为：铸铁经抛丸处理后，表面就呈现不规则的孔洞，主要在大平面部位。有的外表面不易发现，经过机加工精铣后就呈现出来，存在于整个铸件厚大部位内。机加工精铣后产品无污染时可见白色粉状物，有污染时可见黑色斑点，直经大小不等，小的仅φ0.5mm左右，一般φ1-2mm，非常显眼。
分析认为：黑斑就是石墨积集，机加后积集石墨脱落而形成孔洞，污染后就是黑斑。在熔炼过程中，增碳剂在起炉时加入炉内随铁液上升而上升，材质调整好了，熔炼结束了，准备浇注时还能见增碳剂颗粒上浮，夹在铁液中。
该公司在分析中，也意识到了气孔和夹杂等影响，但未引起足够重视，也未采取有效措施。
当其与笔者讨论时，笔者经过认真分析认为：造成黑斑及力学性能下降，由于增碳剂未熔颗粒夹在铁液中，形成特殊的粒状夹杂，仅仅是一部份原因。更重要的原因，是因为使用大量的废钢而使大量的氧化物进入铁液而生成各种非金属夹杂物，和粒状增碳剂颗粒混合在一起，混熔或悬浮在铁液中，随着铁液的凝固留存在铸件内，形成包括黑斑缺陷在内的各种铸造缺陷，并且严重地影响铸件的力学性能。
因此，要根本解决黑斑铸造缺陷和提高人造铸铁件力学性能，必须从净化精炼铁液着手，才能从根本上解决问题。按照笔者建议，该司使用铁神一号净化剂对人造铸铁铁液同步进行孕育和净化精炼处理，有效解决了各种铸造缺陷，而且改善了铸件的力学性能。
结 论：
1、在使用废钢增碳生产人造铸铁产品时，要把铁液净化精炼，作为减少铸造缺陷和提高产品质量的重要措施。
2、为了提高人造铸铁件产品力学性能，必须加强孕育处理。
3、使用铁神一号净化剂处理人造铸铁铁液，既可以取得良好的长效孕育作用，又可以有效净化铁液，是减少人造铸铁各种铸造缺陷，提高人造铸铁件力学性能重要方法。
会议短信
第八届中国铸造协会年会重视“铁水净化新技术”
第八届中国铸造协会年会于2008年6月1日—4日在上海物贸大厦如期举行。来自全国各省市的640余名中国铸造精英参加了这次中国铸造界的盛会。
都江堰市金星钢铁助剂研究所所长蒋祖滨先生，作为“5·12”特大地震重灾之一的都江堰市铸造业代表之一出席此次盛会，受到参专会代表的关注。不少代表纷纷询问金星钢研所受灾情况，询问金星钢研所员工的安全状况，纷纷向金星钢研所表达了慰问和关怀之情。
金星钢研所向大会提交的论文“铁水净化新技术”受到组委会的高度重视。该论文发表在作为会议资料的中国铸造协会刊物《铸造纵横》2008年第5期（42页）。文章认为：在当代铸造工艺条件下，要进一步减少各种铸造缺陷，进一步提高铸件产品质量，必须高度重视铁水洁净度；在使用大型炉外精炼设备净化精炼钢铁液、铁水净化新途径和现代铁水净化技术等三种净化精炼技术中，现代铁水净化技术是适合我国各种类型铸造企业使用的铁水净化新技术。
重 要 启 示
铸造界的各位朋友，尊敬的客户：
您们好！都江堰市金星钢铁助剂研究所已于二○○八年五月三十一日在都江堰市原办公室恢复对外办公。金星钢研所全体员工对各位朋友在地震期间的关爱和支持，谨致谢意。
地址：都江堰市光明街240号—242号（四川省都江堰市118信箱）
电话：028—87150656、87150606 传真：028—87150626
都江堰市金星钢铁助剂研究所
2008年6月1日
