CN114602972A - 一种高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，以Mg‑Zn‑RE系或Mg‑Zn‑Ca系镁合金热轧板材的轧向为0°基准，以5‑90°为间隔切取一系列切片薄板S1、S2……Sn；将切片薄板表面进行机械打磨/酸洗去锈、清洗脱脂后按顺序将切片薄板进行堆叠，采用金属丝对堆叠后的板材头尾进行捆扎；之后在150‑275℃进行温轧变形，道次变形量为20‑70％，道次间不进行保温或退火处理；再在20‑50℃进行冷轧变形，道次变形量为5‑10％；最后在300‑400℃下进行退火热处理30min‑2h。本发明制备板材具有力学性能各向同性、高塑性和弱织构的特点，生产过程简洁高效、自动化程度高，力学性能稳定、可制备不同厚度、宽幅、大尺寸镁合金卷板。
Description
技术领域
本发明属于金属材料制备技术领域，具体涉及到一种高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法。
背景技术
镁合金材料作为21世纪绿色工程材料，具有质轻、比强度高、电磁屏蔽性能好等一系列优点，在航空航天、交通运输、3C通讯电子类产品中受到越来越多的关注。但是由于镁合金属于HCP晶体结构，对称性低，存在较大的力学性能各向异性，对轧制板材而言其沿轧向和横向的拉伸屈服强度及延伸率的差异很大。以研究较多的Mg-Zn-Ce合金(ZEK100)为例，其常规轧制板材的室温拉伸屈服强度和延伸率沿板材轧向和横向分别约为175MPa/25％，120MPa/35％。而稀土镁合金Mg-2Zn-0.8Gd合金轧制板材的室温拉伸屈服强度和延伸率沿板材轧向和横向分别约为120MPa/36％，80MPa/48％。上述典型稀土镁合金的各向异性会导致其在后续服役过程中的不均匀屈服现象或在冲压成形过程中出现明显的制耳现象，造成材料浪费及增加切除工序等问题。
研究表明，稀土镁合金的室温高塑性主要源自其轧制板材形成的往板材轧制横向偏转的稀土织构造成的。在稀土织构条件下，板材横向的基面滑移和拉伸孪生更易于启动，进而导致该方向上屈服强度偏低，加工硬化能力高，室温拉伸延伸率高，而在轧向则屈服强度高，延伸率偏低。研究发现每道次调换轧向和横向的交叉轧制工艺可以抑制上述力学性能的各向异性，但是实际制备过程需每道次改变板材轧向和横向，操作繁琐、效率较低且受到轧机宽度的限制，只能生产单片镁合金板材，无法生产大尺寸卷板，其实际应用有限。因此，开发高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法对扩大镁合金的应用具有重要工程价值。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
本发明的目的是提供一种高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，本发明通过创新轧制工艺，利用叠合温轧技术，调控不同取向晶粒热变形和再结晶行为，通过不同角度切片薄板叠合温轧技术，调控织构在轧制板材各个方向的分布并细化镁合金晶粒尺寸，进而在获得力学性能各向同性和室温高塑性。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种高强高成形性镁合金板材及其制备方法，包括，
所述高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：a)所述高塑性各向同性镁合金板材，其室温拉伸屈服强度沿轧向、横向和45°方向的屈服强度差值比率(σsmax-σsmin)/σsmax小于5％，室温拉伸塑性大于30％，基面极图织构强度峰值低于4.5；b)该镁合金板材的制备包含如下步骤：
1)铸锭制备；
2)固溶处理与热轧变形；
3)温轧及退火处理：对步骤2)处理后的板材以轧向为0°基准，以5-90°为间隔切取一系列切片薄板S1、S2……Sn；将上述切片薄板上下表面与侧面打磨去除氧化皮，并按顺序将切片薄板进行堆叠，采用金属丝对堆叠后的板材头尾进行捆扎；之后在150-275℃进行温轧变形，道次变形量为20-70％，道次间不进行保温或退火处理；再在20-50℃进行冷轧变形，道次变形量为5-10％；最后在300-400℃下进行退火热处理30min-2h。
所述高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：所述镁合金为低稀土含量Mg-Zn-RE系，RE为Gd、Ce或Y，RE含量低于1％(wt.％)；或Mg-Zn-Ca系镁合金。
所述高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：所述铸锭制备采用金属型、砂型或半连续铸造方法；从铸锭中切去一定尺寸的方形坯料；
所述高塑性各向同性镁合金板材板材及其制备方法，其特征在于：步骤2)所述固溶处理为方形坯料在400-480℃固溶处理8-12h，去除氧化皮、倒角；所述热轧变形，轧制温度为300-450℃，每道次变形量轧制变形量为15-50％，道次间保温15-30min；轧制过程的总变形量为80-90％；热轧后的板材在325-400℃退火0.5-1.5h。
所述高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：所述的热轧板材切片薄板的厚度为1-5mm。
所述高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：所述所有堆叠的切片薄板按逆时针或顺时针切取，且与轧向0°基准的夹角需涵盖全部0-180°范围。
所述高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：所述所有堆叠的切片薄板表面进行机械打磨/酸洗去锈、清洗脱脂后堆叠在一起，然后进行叠合轧制处理。
所述高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：所述冷轧变形中，累积冷轧变形量为10-20％；冷轧变形方向与叠合温轧方向一致或成180°。
本发明设计原理如下：
现有Mg-Zn-RE/Ca系镁合金经常规轧制变形后会形成沿轧制横向偏转的稀土织构，由于这种织构利于镁合金中基面滑移和拉伸孪生的启动，提高了此类镁合金的室温拉伸塑性，但是横向偏转的稀土织构也导致了上述镁合金的力学性能各向异性很大，易出现不均匀屈服及冲压制耳现象，难于满足工程要求。本发明通过在热轧板上切取偏离原有轧向不同角度的切片薄板，进行叠合温轧，达到调控织构分布的目的。研究表明稀土镁合金的织构受变形和再结晶过程控制，温轧过程中会产生变形组织和局部再结晶组织，当不同方向板材叠合时，由于不同方向的板材切片受力不同及应力应变状态的差异，导致温轧时启动的变形机制也存在差异，由此获得不同特征的形变组织和再结晶组织；通过冷轧变形可以进一步提高不同取向分布晶粒组织内部的形变储能，使板材在最后的退火再结晶过程中变形织构和再结晶织构的相互影响导致最终板材的织构更为离散且在板材不同方向上均匀分布，避免了常规工艺条件下在某一方向上的取向择优。此外，经过较低的温度下进行叠合温轧和冷轧工艺可以实现较高的Z参数及累积应变，在镁合金中可以获得尺寸更为细小的晶粒，进而提高板材的塑性和屈服强度。
本发明的技术效果或本发明相比于现有技术的优势所在，将本发明所能达到的效果用具体的数据予以说明、佐证，具体地、实事求是地进行描述。
(1)本发明提供了一种高塑性各向同性镁合金板材的制备方法。板材切片经叠合好后即可高效生产制备，自动化程度高，较频繁更换轧制方向的交叉轧制更为简洁高效，且可制备大尺寸镁合金卷板；板材的轧制变形能力好，温轧或冷轧薄板时少边裂或无边裂，免去了切边等工序；制备的镁合金薄板力学性能各向同性且屈服强度高，板材在卷曲及开卷过程中力学性能稳定。
(2)本发明叠合温轧及冷轧工艺制备的镁合金薄板晶粒尺寸细小均匀，板材强韧性较传统交叉轧制工艺更好。
(3)相较于交叉轧制及其他专利，本发明可以制备镁合金薄板宽幅、厚度、长度可调，且力学性能各向同性，能满足连续冲压生产线对镁合金板材规格及性能的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明高塑性各向同性镁合金取样及叠放方法。
图2为本发明实施例1制备板材的微观组织照片。
图3为本发明实施例4制备板材的室温拉伸力学性能曲线。由图可见，板材屈服强度及延伸率基本接近，表现出力学性能各向同性。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
下面结合具体实施方式做详细的说明。
实施例1
(1)采用金属型铸造方法制备化学成分为Mg-1.9Zn-0.8Gd合金。从铸锭中切取一定厚度的方形坯料。
(2)将方形坯料在450℃下固溶处理10h，去除氧化皮、倒角；进行热轧变形，轧制温度为300-420℃，每道次变形量轧制变形量为20-40％，道次间保温15-30min；轧制过程的总变形量为80-90％；热轧后的板材在350℃退火1h。
(3)在上述板材中以轧向为0°基准，以15°为间隔切取一系列切片薄板S1、S2……S13；切片薄板厚度为1mm；将上述切片薄板表面进行机械打磨/酸洗去锈、清洗脱脂后按顺序将切片薄板进行堆叠，采用金属丝对堆叠后的板材头尾进行捆扎；之后在200℃进行温轧变形，前三道次变形量为40-70％，连续轧制，道次间不进行保温或退火处理，后续轧制变形量为20-40％；板材温度降至20-50℃时进行冷轧变形，道次变形为5-10％，累积冷轧变形量为15％；轧制完成后在300℃下进行退火热处理2h。
(4)制备的镁合金板材依据国家标准，获得其室温拉伸屈服强度和延伸率沿轧向、横向、45°分别为180MPa/35％，175MPa/36％，178MPa/34％；(0002)基面极图的织构峰值强度为3.2m.r.d。板材的力学性能表现为各向同性。
实施例2
(1)采用金属型铸造方法制备化学成分为Mg-1.9Zn-0.8Gd合金。从铸锭中切取一定厚度的方形坯料。
(2)将方形坯料在420℃下固溶处理12h，去除氧化皮、倒角；进行热轧变形，轧制温度为300-420℃，每道次变形量轧制变形量为20-40％，道次间保温15-30min；轧制过程的总变形量为80-90％；热轧后的板材在350℃退火1h。
(3)在上述板材中以轧向为0°基准，以90°为间隔切取一系列切片薄板S1、S2、S3；切片薄板厚度为5mm；将上述切片薄板表面进行机械打磨/酸洗去锈、清洗脱脂后按顺序将切片薄板进行堆叠，采用金属丝对堆叠后的板材头尾进行捆扎；之后在275℃进行温轧变形，前三道次变形量为30-60％，连续轧制，道次间不进行保温或退火处理，后续轧制变形量为20-30％；板材温度降至20-50℃时进行冷轧变形，道次变形为5-10％，累积冷轧变形量为20％；轧制完成后在350℃下进行退火热处理1.5h。
(4)制备的镁合金板材依据国家标准，获得其室温拉伸屈服强度和延伸率沿轧向、横向、45°分别为185MPa/33％，188MPa/33％，184MPa/32％；(0002)基面极图的织构峰值强度为3.9m.r.d。板材的力学性能表现为各向同性。
实施例3
(1)采用金属型铸造方法制备化学成分为Mg-1.5Zn-0.5Ce合金。从铸锭中切取一定厚度的方形坯料。
(2)将方形坯料在410℃下固溶处理10h，去除氧化皮、倒角；进行热轧变形，轧制温度为300-410℃，每道次变形量轧制变形量为20-35％，道次间保温15-30min；轧制过程的总变形量为80-90％；热轧后的板材在350℃退火1h。
(3)在上述板材中以轧向为0°基准，以30°为间隔切取一系列切片薄板S1、S2……S7；切片薄板厚度为1.5mm；将上述切片薄板表面进行机械打磨/酸洗去锈、清洗脱脂后按顺序将切片薄板进行堆叠，采用金属丝对堆叠后的板材头尾进行捆扎；之后在150℃进行温轧变形，前三道次变形量为30-50％，连续轧制，道次间不进行保温或退火处理，后续轧制变形量为20-30％；板材温度降至20-50℃时进行冷轧变形，道次变形为5-10％，累积冷轧变形量为10％；轧制完成后在325℃下进行退火热处理1h。
(4)制备的镁合金板材依据国家标准，获得其室温拉伸屈服强度和延伸率沿轧向、横向、45°分别为159MPa/36％，162MPa/36％，163MPa/34％；(0002)基面极图的织构峰值强度为2.8m.r.d。板材的力学性能表现为各向同性。
实施例4
(1)采用金属型铸造方法制备化学成分为Mg-0.8Zn-0.15Ca合金。从铸锭中切取一定厚度的方形坯料。
(2)将方形坯料在400℃下固溶处理8h，去除氧化皮、倒角；进行热轧变形，轧制温度为300-400℃，每道次变形量轧制变形量为15-40％，道次间保温15-30min；轧制过程的总变形量为80-90％；热轧后的板材在325℃退火1.5h。
(3)在上述板材中以轧向为0°基准，以45°为间隔切取一系列切片薄板S1、S2、…S5；切片薄板厚度为1.5mm；将上述切片薄板表面进行机械打磨/酸洗去锈、清洗脱脂后按顺序将切片薄板进行堆叠，采用金属丝对堆叠后的板材头尾进行捆扎；之后在200℃进行温轧变形，前三道次变形量为30-50％，连续轧制，道次间不进行保温或退火处理，后续轧制变形量为20-30％；板材温度降至20-50℃时进行冷轧变形，道次变形为5-10％，累积冷轧变形量为15％；轧制完成后在400℃下进行退火热处理0.5h。
(4)制备的镁合金板材依据国家标准，获得其室温拉伸屈服强度和延伸率沿轧向、横向、45°分别为154MPa/33％，149MPa/34％，148MPa/34％；(0002)基面极图的织构峰值强度为3.4。板材的力学性能表现为各向同性。
实施例5
(1)采用金属型铸造方法制备化学成分为Mg-1.3Zn-0.6Y合金。从铸锭中切取一定厚度的方形坯料。
(2)将方形坯料在420℃下固溶处理8h，去除氧化皮、倒角；进行热轧变形，轧制温度为300-420℃，每道次变形量轧制变形量为20-35％，道次间保温15-30min；轧制过程的总变形量为80-90％；热轧后的板材在400℃退火0.5h。
(3)在上述板材中以轧向为0°基准，以45°为间隔切取一系列切片薄板S1、S2、…S5；切片薄板厚度为1.0mm；将上述切片薄板表面进行机械打磨/酸洗去锈、清洗脱脂后按顺序将切片薄板进行堆叠，采用金属丝对堆叠后的板材头尾进行捆扎；之后在250℃进行温轧变形，前三道次变形量为30-60％，连续轧制，道次间不进行保温或退火处理，后续轧制变形量为20-30％；板材温度降至20-50℃时进行冷轧变形，道次变形为5-10％，累积冷轧变形量为20％；轧制完成后在400℃下进行退火热处理0.5h。
(4)制备的镁合金板材依据国家标准，获得其室温拉伸屈服强度和延伸率沿轧向、横向、45°分别为145MPa/35％，144MPa/37％，138MPa/34％；(0002)基面极图的织构峰值强度为3.7。板材的力学性能表现为各向同性。
对比例1
(1)采用金属型铸造方法制备化学成分为Mg-1.9Zn-0.8Gd合金。从铸锭中切取一定厚度的方形坯料。
(2)将方形坯料在450℃下固溶处理10h，去除氧化皮、倒角；进行热轧变形，轧制温度为300-420℃，每道次变形量轧制变形量为20-40％，道次间保温15-30min；轧制过程的总变形量为80-90％；热轧后的板材在350℃退火1h。
(3)在上述板材中，沿轧向切取3块平行的切片薄板S1、S2、S3；切片薄板厚度为2mm；将上述切片薄板表面进行机械打磨/酸洗去锈、清洗脱脂后按顺序将切片薄板进行堆叠，采用金属丝对堆叠后的板材头尾进行捆扎；之后在250℃进行温轧变形，前三道次变形量为30-50％，连续轧制，道次间不进行保温或退火处理，后续轧制变形量为20-30％；板材温度降至20-50℃时进行冷轧变形，道次变形为5-10％，累积冷轧变形量为20％；轧制完成后在350℃下进行退火热处理1h。
(4)制备的镁合金板材依据国家标准，获得其室温拉伸屈服强度和延伸率沿轧向、横向、45°分别为142MPa/30％，96MPa/45％，101MPa/32％；(0002)基面极图的织构峰值强度为4.8。板材表现出明显的力学性能各向异性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：a)所述高塑性各向同性镁合金板材，其室温拉伸屈服强度沿轧向、横向和45°方向的屈服强度差值比率(σsmax-σsmin)/σsmax小于5％，室温拉伸塑性大于30％，基面极图织构强度峰值低于4.5；b)该镁合金板材的制备包含如下步骤：
1)铸锭制备；
2)固溶处理与热轧变形；
3)温轧及退火处理：对步骤2)处理后的板材以轧向为0°基准，以5-90°为间隔切取一系列切片薄板S1、S2……Sn；将上述切片薄板表面进行机械打磨/酸洗去锈、清洗脱脂后按顺序将切片薄板进行堆叠，采用金属丝对堆叠后的板材头尾进行捆扎；之后在150-275℃进行温轧变形，道次变形量为20-70％，道次间不进行保温或退火处理；再在20-50℃进行冷轧变形，道次变形量为5-10％；最后在300-400℃下进行退火热处理30min-2h。
2.如权利要求1所述的高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：所述镁合金为低稀土含量Mg-Zn-RE系，RE为Gd、Ce或Y，RE含量低于1％(wt.％)；或Mg-Zn-Ca系镁合金。
3.如权利要求1所述的高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：所述铸锭制备采用金属型、砂型或半连续铸造方法；从铸锭中切去一定尺寸的方形坯料。
4.如权利要求1所述的高塑性各向同性镁合金板材板材及其制备方法，其特征在于：步骤2)所述固溶处理为方形坯料在400-480℃固溶处理8-12h，去除氧化皮、倒角；所述热轧变形，轧制温度为300-450℃，每道次变形量轧制变形量为15-50％，道次间保温15-30min；轧制过程的总变形量为80-90％；热轧后的板材在325-400℃退火0.5-1.5h。
5.如权利要求1所述的高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：所述的热轧板材切片薄板的厚度为1-5mm。
6.如权利要求1所述的高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：所述所有堆叠的切片薄板按逆时针或顺时针切取，且与轧向0°基准的夹角需涵盖全部0-180°范围。
7.如权利要求1所述的高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：所述所有堆叠的切片薄板表面进行机械打磨/酸洗去锈、清洗脱脂后堆叠在一起，然后进行叠合轧制处理。
8.如权利要求1所述的高塑性各向同性镁合金板材及其制备方法，其特征在于：所述冷轧变形中，累积冷轧变形量为10-20％；冷轧变形方向与叠合温轧方向一致或成180°。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030056362A1 (en) * | 2001-09-21 | 2003-03-27 | David Perkins | Process for producing thick sheet from direct chill cast cold rolled aluminum alloy |
| CN101497082A (zh) * | 2009-03-19 | 2009-08-05 | 哈尔滨工业大学 | TiAl基复合材料板材的制备方法 |
| CN103316915A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-09-25 | 东北大学 | 一种宽幅镁合金板材的制备方法 |
| CN104451285A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 车身用Al-Mg合金板材及其制造方法 |
| CN105483580A (zh) * | 2014-09-15 | 2016-04-13 | 中国科学院金属研究所 | 一种弱/非基面织构、低各向异性az61镁合金及其制备方法 |
| CN108796327A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-13 | 郑州大学 | 一种高塑性、低各向异性变形镁合金板材及其制备方法 |
| CN111760908A (zh) * | 2019-04-02 | 2020-10-13 | 中国科学院金属研究所 | 一种超薄极薄多层金属复合带材及其制备方法 |
| CN114134302A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-04 | 西安交通大学 | 一种层状镁-镁基复合材料板材及其制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-03-10 CN CN202210235032.4A patent/CN114602972A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030056362A1 (en) * | 2001-09-21 | 2003-03-27 | David Perkins | Process for producing thick sheet from direct chill cast cold rolled aluminum alloy |
| CN101497082A (zh) * | 2009-03-19 | 2009-08-05 | 哈尔滨工业大学 | TiAl基复合材料板材的制备方法 |
| CN103316915A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-09-25 | 东北大学 | 一种宽幅镁合金板材的制备方法 |
| CN105483580A (zh) * | 2014-09-15 | 2016-04-13 | 中国科学院金属研究所 | 一种弱/非基面织构、低各向异性az61镁合金及其制备方法 |
| CN104451285A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 车身用Al-Mg合金板材及其制造方法 |
| CN108796327A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-13 | 郑州大学 | 一种高塑性、低各向异性变形镁合金板材及其制备方法 |
| CN111760908A (zh) * | 2019-04-02 | 2020-10-13 | 中国科学院金属研究所 | 一种超薄极薄多层金属复合带材及其制备方法 |
| CN114134302A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-04 | 西安交通大学 | 一种层状镁-镁基复合材料板材及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘江林;齐艳阳;王涛;王跃林;任忠凯;韩建超;: "镁合金板材轧制成形边裂的研究进展", 材料导报, no. 07, 10 April 2020 (2020-04-10), pages 142 - 149 * |
| 刘静安，谢水生，马志新: "简明镁合金材料手册", vol. 1, 31 August 2016, 冶金工业出版社, pages: 738 * |
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