JPH07144212A - Line of devices for metal surface treatment - Google Patents
Line of devices for metal surface treatmentInfo
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- JPH07144212A JPH07144212A JP5295527A JP29552793A JPH07144212A JP H07144212 A JPH07144212 A JP H07144212A JP 5295527 A JP5295527 A JP 5295527A JP 29552793 A JP29552793 A JP 29552793A JP H07144212 A JPH07144212 A JP H07144212A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は金属の帯板、シート、バ
ーまたはスラブ等の被処理材を送給し、被処理材の表面
に付着するスケールや異物・不純物等を１０-1〜１０-6
Torrの真空中でアーク放電を利用し除去する表面処理装
置列に関するものである。The present invention is a metal strip of the relates, sheet, bar or feed the material to be treated, such slabs feeds, scale or foreign matter and impurities such as the 10 -1 to 10 adhering to the surface of the object to be treated -6
The present invention relates to an array of surface treatment equipment that removes by utilizing arc discharge in a Torr vacuum.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ステンレス帯鋼の場合、熱延後の塑性歪
み除去の熱処理が必要であり、これをデスケーリング装
置に組み込んで連続処理されるのが常である。図２はス
テンレス帯鋼のデスケーリングを連続的に行う従来例の
装置である。ステンレス帯鋼はペイオフリール１に送り
込まれ、プリングロールやピンチロールで熱処理炉２に
導かれる。ここで所定の温度に加熱されるが、被処理材
のスケールを熱延時のままに保つためには、酸化膜等を
増加させないようなガスで置換した炉雰囲気とし、間接
加熱または電気的な加熱を行う。しかし、一般的には普
通の燃焼加熱が実施される。そのためたとえ還元雰囲気
にしても存在する酸素のため除去しなければならない酸
化膜は若干増加する。2. Description of the Related Art In the case of stainless steel strip, it is necessary to perform heat treatment for removing plastic strain after hot rolling, which is usually incorporated in a descaling device and continuously treated. FIG. 2 shows a conventional apparatus for continuously descaling stainless steel strip. The stainless steel strip is sent to the payoff reel 1 and guided to the heat treatment furnace 2 by pulling rolls or pinch rolls. Although it is heated to a predetermined temperature here, in order to keep the scale of the material to be processed as it is during hot rolling, the furnace atmosphere is replaced with a gas that does not increase the oxide film etc., and indirect heating or electrical heating is used. I do. However, normal combustion heating is typically performed. Therefore, even in a reducing atmosphere, the amount of oxide film that must be removed increases slightly because of the existing oxygen.
【０００３】酸化膜を除去する物理的方法の代表的な装
置としてショットブラスト装置４がある。ステンレス帯
鋼のデスケーリングでは硝酸や弗酸等の酸洗によるデス
ケーリング法の予備的なデスケーリングとしてよく採用
される。これは硝酸や弗酸等の酸洗だけでは表面に存在
する酸化膜の耐酸性が強いためにある程度酸化膜にクラ
ックや酸化膜の薄い部分をつくり硝酸や弗酸をスケール
と母材の間に滲み込ませ酸洗能率を上げるためである。
しかし、図２のように被処理材が熱処理されると被処理
材は軟化するため、そのままショットブラストを行うと
投射されたショットが母材に食い込み、これは酸洗処理
でも除去することは困難であり、重大な製品欠陥とな
る。そのため水冷装置３が必要となる。ショットブラス
ト装置がなくいきなり酸洗装置が配列される場合も、酸
洗液が沸騰しないように何らかの冷却装置が設置される
のが普通である。There is a shot blasting device 4 as a typical device of a physical method for removing an oxide film. Descaling of stainless steel strip is often adopted as a preliminary descaling for the descaling method by pickling nitric acid or hydrofluoric acid. This is because the acid resistance of the oxide film existing on the surface is strong only by pickling with nitric acid or hydrofluoric acid, so cracks and thin portions of the oxide film are created to some extent between nitric acid and hydrofluoric acid between the scale and the base material. This is to make it permeate and improve the pickling efficiency.
However, as shown in FIG. 2, when the material to be processed is heat-treated, the material to be processed softens, and thus shot blasting directly bites into the base material, which is difficult to remove even by pickling. Is a serious product defect. Therefore, the water cooling device 3 is required. Even when the pickling device is suddenly arranged without the shot blasting device, it is usual to install some cooling device so that the pickling solution does not boil.
【０００４】化学的なデスケーリング装置の代表例は酸
洗装置５である。ステンレス等のデスケーリングでは複
数の種類の酸が使用されるため酸洗槽は複数設置される
のが普通である。６は残った酸があると酸による腐食が
進むのできれいに洗浄する装置である。これらの装置を
通過する間にステンレス帯鋼のスケールは除去され所定
の組織を持つ製品となりテンションリール７で固く巻き
取られる。A typical example of the chemical descaling device is the pickling device 5. Since multiple types of acids are used in descaling of stainless steel or the like, it is common to install multiple pickling tanks. No. 6 is an apparatus for cleaning cleanly, because if there is residual acid, corrosion by acid will proceed. While passing through these devices, the scale of the stainless steel strip is removed to form a product having a predetermined structure and is tightly wound by the tension reel 7.
【０００５】即ち従来のステンレスデスケーリング装置
では鋼板の熱処理をした後に主に、ショットブラスト等
の物理的な方法と酸洗等の化学的処理とを組合わせてス
ケールや異物・不純物を除去し、表面にスケールのない
美麗な鋼板を得るのが通例であった。この方法では鋼板
の熱処理を熱処理炉で行う時、燃焼による酸化のための
スケールの増加を避けるために酸化促進を妨げるガスで
置換したうえ、間接的な加熱や電気的な加熱が考えられ
たが、いずれも効率が悪く燃焼による酸化スケール層の
増加はやむを得ないものとして設計されてきた。つま
り、被処理材の表面の酸化膜の除去が目的である金属の
表面処理装置列でありながら、被処理材の熱処理のため
に、やむなく酸化膜の増加に目をつぶるような表面処理
装置列が実行されてきた。That is, in the conventional stainless steel descaling device, after the heat treatment of the steel sheet, a scale, foreign matter and impurities are removed mainly by combining a physical method such as shot blasting and a chemical treatment such as pickling. It was customary to obtain a beautiful steel plate with no scale on the surface. In this method, when the heat treatment of the steel sheet is performed in a heat treatment furnace, in order to avoid an increase in scale due to oxidation due to combustion, it is replaced with a gas that hinders the promotion of oxidation, and indirect heating and electric heating are considered. However, all of them have been designed as being inefficient and unavoidable to increase the oxide scale layer due to combustion. In other words, even though the surface treatment device array is a metal whose purpose is to remove the oxide film on the surface of the material to be processed, the surface treatment device array inevitably blinds the increase in the oxide film due to the heat treatment of the material to be processed. Has been executed.
【０００６】またこのような金属の表面処理装置列では
先に述べたように、被処理材の加熱により、その表面は
軟化しているため、そのままショットブラストを行うと
投射されたショット粒が被処理材の表面に突き刺さり、
表面欠陥となるため、冷却装置３で一旦冷却した後、シ
ョットブラストを実行することが必要であった。また直
接酸洗する時も被処理材の熱処理で持ち込まれる顕熱の
ため酸洗液が沸騰することがないよう気を配らねばなら
なかった。Further, in such a metal surface treatment apparatus row, as described above, the surface of the material to be treated is softened by heating, so that shot blasting as it is causes the projected shot grains to be covered. Stick into the surface of the treated material,
Since it becomes a surface defect, it was necessary to perform shot blasting after once cooling with the cooling device 3. In addition, even when directly pickling, care must be taken so that the pickling solution does not boil due to the sensible heat brought in by the heat treatment of the material to be treated.
【０００７】一方特願平３−２７２８９８号では金属の
新しいデスケーリング装置として真空アークデスケーリ
ングが提案され、例えばショットブラストやブラシロー
ルやスキンパスによる前処理が有効であることが言われ
ているが、実際の処理装置列については触れられていな
い。また特願平３−３１５６５２号では真空アークデス
ケーリング装置の前にショットブラストやブラシロール
等配置することが提案されているが、熱処理炉を含めた
装置配列までは提案されていない。On the other hand, Japanese Patent Application No. 3-272898 proposes vacuum arc descaling as a new descaling device for metals, and it is said that pretreatment by shot blasting, brush roll, or skin pass is effective, for example. The actual processor train is not mentioned. Further, in Japanese Patent Application No. 3-315652, it is proposed to arrange a shot blast, a brush roll and the like in front of the vacuum arc descaling device, but no device arrangement including a heat treatment furnace is proposed.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は真空アーク放
電加工装置において発生する被処理材の顕熱を被処理材
の熱処理の熱源とする金属の表面処理装置列を提供する
ものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a metal surface treatment apparatus train in which sensible heat of a material to be treated generated in a vacuum arc electric discharge machine is used as a heat source for heat treatment of the material to be treated.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の通
りである。 （１）金属の被処理材を真空アーク放電を利用して表面
処理する装置において、真空アーク放電加工装置に後続
する被処理材熱処理装置を設けて、真空アーク放電加工
装置によって被処理材に発生した熱を被処理材の熱処理
の熱源または熱処理の補助的熱源としたことを特徴とす
る金属の表面処理装置列。The gist of the present invention is as follows. (1) In a device for surface-treating a material to be treated of metal using vacuum arc discharge, a treatment material heat treatment device subsequent to the vacuum arc electric discharge machine is provided, and generated in the material to be treated by the vacuum arc electric discharge machine. An array of metal surface treatment devices, wherein the generated heat is used as a heat source for heat treatment of a material to be treated or an auxiliary heat source for heat treatment.
【００１０】（２）真空アーク放電を行う真空内に電気
的な加熱手段を設けたことを特徴とする（１）記載の金
属の表面処理装置列。 （３）真空アーク放電によって被処理材の中に発生した
熱量を実測及び計算し、被処理材の熱処理に不足する必
要な熱量を電気的な加熱装置に付与する制御系を設けた
ことを特徴とする（１）記載の金属の表面処理装置列。(2) The metal surface treatment apparatus row according to (1), characterized in that an electric heating means is provided in a vacuum for performing vacuum arc discharge. (3) A control system is provided to measure and calculate the amount of heat generated in the material to be processed by vacuum arc discharge and to provide the electric heating device with the necessary amount of heat that is insufficient for heat treatment of the material to be processed. The metal surface treatment device row according to (1).
【００１１】[0011]
【作用】本発明は金属の被処理材を真空アーク放電を利
用して表面処理する装置において、真空アーク放電加工
装置に後続する被処理材熱処理装置を設けて、真空アー
ク放電加工装置によって被処理材に発生した熱を被処理
材の熱処理の熱源または熱処理の補助的熱源とすること
ができるので、熱エネルギーコストの節約を図ることが
できる。また本発明は真空アークの特徴を活かし真空中
での加熱を真空アークデスケーリング後に実施すること
により、被処理材に発生するアーク熱を被処理材の熱処
理の熱源として利用すると同時に、従来の金属の表面処
理装置列のように除去しようとするスケールの厚みを増
加させることなく極めて効率的にデスケーリング作業を
行うことができる。The present invention is an apparatus for surface-treating a material to be treated using a vacuum arc discharge, in which a heat treatment apparatus for the material to be treated subsequent to the vacuum arc electric discharge machine is provided and treated by the vacuum arc electric discharge machine. Since the heat generated in the material can be used as the heat source of the heat treatment of the material to be treated or the auxiliary heat source of the heat treatment, the heat energy cost can be saved. Further, the present invention utilizes the characteristics of the vacuum arc to perform heating in a vacuum after vacuum arc descaling, thereby utilizing the arc heat generated in the material to be processed as a heat source for the heat treatment of the material to be processed and at the same time using the conventional metal. It is possible to perform the descaling work extremely efficiently without increasing the thickness of the scale to be removed as in the surface treatment device row.
【００１２】[0012]
【実施例】図１は本発明の表面処理装置列である。被処
理材であるステンレスを真空アークデスケーリング方法
で表面のスケールや異物・不純物を除去する時に実施で
きる特有の表面処理装置列である。被処理材はペイオフ
リール１から、ショットブラスト４に導かれる。従って
従来装置に比し熱処理により除去しようとする酸化膜の
増加はないし、またショットブラスト４の前の冷却装置
３も不要である。図１ではショットブラスト４についで
真空アークデスケーリング装置８に導かれる。真空アー
クデスケーリング装置８は、差圧シール予備室８−１，
８−３、本処理室８−２、電気的熱処理装置９から構成
され、１０-1〜１０-6Torrの真空下に制御されている。
真空アーク放電加工装置としては例えば特開平５−１１
２８１３号公報に提案されるが、格別限定されない。こ
の真空室ではこの装置特有の現象である被処理材に発生
するアーク熱が被処理材の熱処理の熱源となる。しかし
被処理材の板厚が厚い時はデスケーリングに必要なエネ
ルギーだけでは被処理材の熱処理に必要なエネルギーを
賄えない時がある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG. 1 shows a surface treatment apparatus train of the present invention. This is a line of unique surface treatment equipment that can be implemented when removing stainless steel, which is the material to be treated, by the vacuum arc descaling method to remove surface scale and foreign matter / impurities. The material to be processed is guided from the payoff reel 1 to the shot blast 4. Therefore, the oxide film to be removed by the heat treatment is not increased as compared with the conventional device, and the cooling device 3 before the shot blasting 4 is not necessary. In FIG. 1, the shot blast 4 is guided to the vacuum arc descaling device 8. The vacuum arc descaling device 8 includes a differential pressure seal preliminary chamber 8-1,
8-3, the main processing chamber 8-2, and the electric heat treatment apparatus 9 and controlled under a vacuum of 10 -1 to 10 -6 Torr.
As a vacuum arc electric discharge machine, for example, JP-A-5-11
No. 2813, which is not particularly limited. In this vacuum chamber, arc heat generated in the material to be processed, which is a phenomenon peculiar to this apparatus, becomes a heat source for heat treatment of the material to be processed. However, when the plate thickness of the material to be treated is large, there are cases where the energy required for heat treatment of the material to be treated cannot be covered by the energy required for descaling alone.
【００１３】そこで本発明ではアークデスケーリングの
際に加えられた電流・電圧の実績値から被処理材に発生
した熱量を計算機１０で計算し、被処理材の表面温度を
実測してこれを補正し、熱処理に必要な熱量からこれを
差し引きその差分が制御器１１を通して電気的熱処理装
置９で不足分の熱量を被処理材に与えられる。電気的熱
処理装置９として、普通誘導加熱や通電加熱が採用され
る。この熱処理装置では真空アークデスケーリング装置
８のために発生したアーク熱が利用されているため、従
来法に比べ熱処理のためのエネルギーは大幅に節約され
る。しかも真空中で行われるためにデスケーリングされ
た後でも酸化膜の新たな発生は抑えられ製品としても問
題はない。１２は冷却洗浄装置であるが酸を含まないの
で処理も簡単である。Therefore, in the present invention, the amount of heat generated in the material to be processed is calculated by the computer 10 from the actual values of the current and voltage applied during arc descaling, and the surface temperature of the material to be processed is measured and corrected. Then, this is subtracted from the heat quantity required for the heat treatment, and the difference is given to the material to be processed by the electric heat treatment apparatus 9 through the controller 11 in the shortage. As the electric heat treatment device 9, usually induction heating or electric heating is adopted. In this heat treatment apparatus, since the arc heat generated by the vacuum arc descaling apparatus 8 is used, the energy for heat treatment is greatly saved as compared with the conventional method. Moreover, since it is performed in a vacuum, new generation of an oxide film is suppressed even after descaling, and there is no problem as a product. Reference numeral 12 is a cooling and washing device, but the treatment is simple because it does not contain an acid.
【００１４】このように熱処理の必要な被処理材の表面
処理をする装置において、従来の方法のように加熱によ
る酸化膜の増加なしに処理が始められる故、被処理材の
表面処理をするために必要なエネルギーがミニマムに抑
えられることになる。しかもショットブラストを実行す
る場合もショット投射による鋼板へのショット粒の突き
刺さりを避けるためにわざわざ冷却することもない。更
に本発明ではスケールや異物・不純物はショットブラス
ト等の予備的な除去処理のあと真空アークデスケーリン
グ装置８で本格的に除去処理されるが、この際被処理材
に発生するアーク熱が被処理材の熱処理のための熱源と
して十分活用できる。In such an apparatus for treating the surface of a material to be treated which requires heat treatment, the treatment can be started without increasing the oxide film due to heating as in the conventional method. The energy required for is to be kept to a minimum. Moreover, even when the shot blasting is performed, the cooling is not purposely performed in order to prevent the shot particles from being pierced by the shot grains. Further, according to the present invention, scale, foreign matter and impurities are removed in full scale by the vacuum arc descaling device 8 after preliminary removal processing such as shot blasting. At this time, the arc heat generated in the processed material is processed. It can be fully utilized as a heat source for heat treatment of material.
【００１５】しかし、被処理材の厚み等が大きい時は発
生するアーク熱だけでは不十分なこともあり、補助的に
誘導加熱や通電加熱等の電気的処理装置９を表面処理装
置列に付け加えることにより、従来よりも加熱のために
必要なエネルギーを節約できると同時に、加熱装置の容
量を少なくすることができたため、この目的の金属の表
面処理装置列の全体の長さをかなり節約できコンパクト
な配列とすることができた。しかも被処理材の熱処理は
真空中で行われるのでスケールや異物・不純物を除去し
た後の新たな酸化膜の発生もない。図１の冷却装置とし
て酸化が懸念される時は窒素ガスクーリング等が行われ
る。However, when the thickness of the material to be treated is large, the generated arc heat may not be sufficient, so an electric treatment device 9 such as induction heating or electric heating is supplementarily added to the surface treatment device row. This saves energy required for heating more than before, while at the same time reducing the capacity of the heating device, which saves a considerable amount of the overall length of the metal surface treatment device row for this purpose and is compact. It was possible to make it an array. Moreover, since the heat treatment of the material to be treated is performed in a vacuum, there is no generation of a new oxide film after removing scales, foreign matters and impurities. When the cooling device of FIG. 1 is concerned about oxidation, nitrogen gas cooling or the like is performed.
【００１６】ところで特開平５−１１２８１３号公報で
被処理材に発生するアーク熱の例が報告されているが、
コンダクターロールの配置によってもその他被処理材の
鋼種やサイズによっても違ってくるが、平均的に約１０
０℃の温度上昇が見込めステンレス帯鋼の熱処理の熱源
として１２〜１５％の削減ができる。またスケール厚み
の増分２ミクロン分のデスケーリングエネルギーは、鋼
種によって変わってくるがオーステナイト系ステンレス
で約０．５kWh/ｍ2 、フェライト系ステンレスで０．２
〜０．３kWh/ｍ2 のデスケーリングエネルギーが節約で
きる。By the way, Japanese Patent Laid-Open No. 5-112813 reports an example of arc heat generated in the material to be treated.
Depending on the placement of the conductor roll and the steel type and size of the material to be treated, it is about 10 on average.
A temperature rise of 0 ° C can be expected, and it can be reduced by 12 to 15% as a heat source for heat treatment of stainless steel strip. The descaling energy for the increment of 2 μm in the scale thickness depends on the steel type, but it is about 0.5 kWh / m 2 for austenitic stainless steel and 0.2 for ferritic stainless steel.
Descaling energy of ~ 0.3kWh / m 2 can be saved.
【００１７】[0017]
【発明の効果】本発明によると真空アーク放電によるア
ーク熱が被処理材に蓄積されて、被処理材の熱処理の熱
源として利用し得るのでエネルギーコストの節約とな
る。更に本発明をステンレス鋼の帯材に適用すると帯材
の熱処理に先立ってショットブラストを行い、ついで真
空アーク放電加熱されるので、アズ・ロールのスケール
を対象としたデスケーリングが行われ、スケール厚の増
加を見ることもない。According to the present invention, arc heat due to vacuum arc discharge is accumulated in the material to be processed and can be used as a heat source for heat treatment of the material to be processed, so that energy cost is saved. Furthermore, when the present invention is applied to a strip of stainless steel, shot blasting is performed prior to heat treatment of the strip, and then vacuum arc discharge heating is performed, so descaling for as-roll scale is performed and scale thickness is increased. Never see an increase in.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の装置列の説明図。FIG. 1 is an explanatory view of a device array of the present invention.
【図２】従来例の装置列の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a device array of a conventional example.
８ 真空アークデスケーリング装置 ９ 電気的熱処理装置 １１ 制御器 8 Vacuum arc descaling device 9 Electric heat treatment device 11 Controller
Claims (3)
して表面処理する装置において、真空アーク放電加工装
置に後続する被処理材熱処理装置を設けて、真空アーク
放電加工装置によって被処理材に発生した熱を被処理材
の熱処理の熱源または補助的熱源としたことを特徴とす
る金属の表面処理装置列。1. A device for surface-treating a material to be processed using a vacuum arc discharge, wherein a heat treatment device for the material to be processed subsequent to the vacuum arc electric discharge machine is provided, and the material to be processed by the vacuum arc electric discharge machine is provided. An array of metal surface treatment devices, wherein the heat generated in the heat treatment is used as a heat source or an auxiliary heat source for heat treatment of a material to be treated.
加熱手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の金属
の表面処理装置列。2. The metal surface treatment apparatus array according to claim 1, wherein an electric heating means is provided in a vacuum for performing vacuum arc discharge.
した熱量を実測及び計算し、被処理材の熱処理に不足す
る必要な熱量を電気的な加熱装置に付与する制御系を設
けたことを特徴とする請求項１記載の金属の表面処理装
置列。3. A control system is provided, which measures and calculates the amount of heat generated in the material to be processed by vacuum arc discharge, and applies the necessary amount of heat insufficient for heat treatment of the material to the electric heating device. The metal surface treatment apparatus row according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5295527A JPH07144212A (en) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Line of devices for metal surface treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5295527A JPH07144212A (en) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Line of devices for metal surface treatment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07144212A true JPH07144212A (en) | 1995-06-06 |
Family
ID=17821782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5295527A Withdrawn JPH07144212A (en) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Line of devices for metal surface treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07144212A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520442A (en) * | 2005-03-17 | 2008-06-19 | エス・エム・エス・デマーク・アクチエンゲゼルシャフト | Method and apparatus for strip descaling |
| JP2012515843A (en) * | 2009-01-22 | 2012-07-12 | エスエムエス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | Method and apparatus for removing scale by annealing stainless steel strip |
-
1993
- 1993-11-25 JP JP5295527A patent/JPH07144212A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520442A (en) * | 2005-03-17 | 2008-06-19 | エス・エム・エス・デマーク・アクチエンゲゼルシャフト | Method and apparatus for strip descaling |
| JP2012515843A (en) * | 2009-01-22 | 2012-07-12 | エスエムエス・ジーマーク・アクチエンゲゼルシャフト | Method and apparatus for removing scale by annealing stainless steel strip |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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