JPS5948935B2 - 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法Info
- Publication number
- JPS5948935B2 JPS5948935B2 JP56121862A JP12186281A JPS5948935B2 JP S5948935 B2 JPS5948935 B2 JP S5948935B2 JP 56121862 A JP56121862 A JP 56121862A JP 12186281 A JP12186281 A JP 12186281A JP S5948935 B2 JPS5948935 B2 JP S5948935B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot
- electrical steel
- cold rolling
- steel sheet
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
- C21D8/1222—Hot rolling
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼板の構成する結晶が(110)<001>方
位を有し、圧延方向に磁化されやすい一方向性電磁鋼板
の製造方法に関するものである。
位を有し、圧延方向に磁化されやすい一方向性電磁鋼板
の製造方法に関するものである。
一方向性電磁鋼板は、軟磁性材料として主にトランスそ
の他の電気機器の鉄心として使用されており、最近の電
力不足、エネルギー資源の節約から、より鉄損の良好な
一方向性電磁鋼板を供給する必要が一段と強くなつてき
た。
の他の電気機器の鉄心として使用されており、最近の電
力不足、エネルギー資源の節約から、より鉄損の良好な
一方向性電磁鋼板を供給する必要が一段と強くなつてき
た。
析出分散相として主にMnSを利用した一方向性電磁鋼
板の製造l方法として、特開昭48−69720号公報
記載の方法が知られている。この提案されている方法は
、熱間圧延工程に於いて1200℃以下950℃以上の
温度において30〜200秒保持するという、MnSの
析出処理を行なうことによりMnSを微細サイズの均丁
一分散並びに高分布密度で析出させ、最終製品の磁気特
性を向上させようというものである。しかしながら、こ
の種のMnSを析出分散相とする一方向性電磁鋼板に於
いて、更に鉄損を向上させるべく、磁束密度の向上と、
磁束密度を維持した上θでの成品マクロ粒径の微細化を
図るべく最終冷延率を50〜80%と大きくとると、M
nS単独系では冷延率が60%を超えると、2次再結晶
が不安定となり磁気特性を劣化するものであつた。本発
明の主目的は上記の難点を排し、磁気特5性、特に鉄損
の向上を図ると共に、成品でのコイル全長にわたつて安
定した鉄損特性を得るところにある。
板の製造l方法として、特開昭48−69720号公報
記載の方法が知られている。この提案されている方法は
、熱間圧延工程に於いて1200℃以下950℃以上の
温度において30〜200秒保持するという、MnSの
析出処理を行なうことによりMnSを微細サイズの均丁
一分散並びに高分布密度で析出させ、最終製品の磁気特
性を向上させようというものである。しかしながら、こ
の種のMnSを析出分散相とする一方向性電磁鋼板に於
いて、更に鉄損を向上させるべく、磁束密度の向上と、
磁束密度を維持した上θでの成品マクロ粒径の微細化を
図るべく最終冷延率を50〜80%と大きくとると、M
nS単独系では冷延率が60%を超えると、2次再結晶
が不安定となり磁気特性を劣化するものであつた。本発
明の主目的は上記の難点を排し、磁気特5性、特に鉄損
の向上を図ると共に、成品でのコイル全長にわたつて安
定した鉄損特性を得るところにある。
この目的はケイ素鋼素材に、Cuを0.02〜0.2%
含有させること、熱間圧延における仕上出口温度を、熱
延板の頭部で900〜1050℃、中央部及び尾部で9
50〜1150℃に制御すること、最終冷延を50〜8
0%の圧下率で行なう、の組合せにより達成されるもの
である。次に本発明の内容を詳しく説明する。
含有させること、熱間圧延における仕上出口温度を、熱
延板の頭部で900〜1050℃、中央部及び尾部で9
50〜1150℃に制御すること、最終冷延を50〜8
0%の圧下率で行なう、の組合せにより達成されるもの
である。次に本発明の内容を詳しく説明する。
前述の如く鉄損を向上させるためには、磁束密度の向上
と、磁束密度を維持した上での成品マタ口粒径の微細化
が必要である。
と、磁束密度を維持した上での成品マタ口粒径の微細化
が必要である。
この為には冷延率を50〜80%と高く採用することが
必要であるが、しかし通常MnS単独系の材料では最終
冷延率を60%以上採ると最終仕上焼鈍において2次再
結晶が不安定となる。これは析出分散相が弱いことに起
因するとの知見に基づき種々検討した結果、Cuを所定
量含有させることにより、50〜80%の最終高冷延率
、就中60〜80%の高冷延率でも安定した2次再結晶
が得られることを見出したものである。この知見に基づ
き前掲の特開昭48−69720号公報記載の熱延条件
により一方向性電磁鋼板を製造した結果、大巾な磁性の
改善が可能となつたものである。しかしながら上記の熱
延条件を採用した場合には、コイル全長における安定性
に若千の問題があることが判つた。
必要であるが、しかし通常MnS単独系の材料では最終
冷延率を60%以上採ると最終仕上焼鈍において2次再
結晶が不安定となる。これは析出分散相が弱いことに起
因するとの知見に基づき種々検討した結果、Cuを所定
量含有させることにより、50〜80%の最終高冷延率
、就中60〜80%の高冷延率でも安定した2次再結晶
が得られることを見出したものである。この知見に基づ
き前掲の特開昭48−69720号公報記載の熱延条件
により一方向性電磁鋼板を製造した結果、大巾な磁性の
改善が可能となつたものである。しかしながら上記の熱
延条件を採用した場合には、コイル全長における安定性
に若千の問題があることが判つた。
即ち熱延コイルの長手方向中央部及び尾部は、頭部に比
較して成品マクロ粒径がi大きく、且つ磁束密度の低下
傾向を示し、磁性向上代が小さくコイル長手方向で不均
一な磁性値を得た。この原因を調査するために、熱延板
のCU2S系析出分散相の析出状態を電子顕微鏡観察し
た結果、第1図の3枚の写真に見られる如く、こトータ
ルサルフアイド析出量は大差ないが、コイル長手方向の
中央部及び尾部は頭部に比較してCU2S系析出分散相
の凝集傾向が認められた。そこで、このCU2S系析出
分散相の析出サイズのコントロールについて種々検討し
た結果熱間圧5延の仕上圧延前の温度をバ一全長に亘つ
て1100℃以上にすることによりMnSの析出サイズ
をコントロールすると共に、次記のCU2Sの析出コン
トロールのための温度を確保し、続く仕上圧延の出口温
度を板の頭部で900〜1050℃、中央部及び尾9部
で950〜1150℃にコントロールするという特徴的
な熱延温度パターンを採用することにより、熱延板全長
に亘つてCU2S系析出分散相の析出サイズを均一化す
ることが可能となり高位に安定したノ磁束密度を有する
電磁鋼板を歩留良く製造することに成功したものである
。
較して成品マクロ粒径がi大きく、且つ磁束密度の低下
傾向を示し、磁性向上代が小さくコイル長手方向で不均
一な磁性値を得た。この原因を調査するために、熱延板
のCU2S系析出分散相の析出状態を電子顕微鏡観察し
た結果、第1図の3枚の写真に見られる如く、こトータ
ルサルフアイド析出量は大差ないが、コイル長手方向の
中央部及び尾部は頭部に比較してCU2S系析出分散相
の凝集傾向が認められた。そこで、このCU2S系析出
分散相の析出サイズのコントロールについて種々検討し
た結果熱間圧5延の仕上圧延前の温度をバ一全長に亘つ
て1100℃以上にすることによりMnSの析出サイズ
をコントロールすると共に、次記のCU2Sの析出コン
トロールのための温度を確保し、続く仕上圧延の出口温
度を板の頭部で900〜1050℃、中央部及び尾9部
で950〜1150℃にコントロールするという特徴的
な熱延温度パターンを採用することにより、熱延板全長
に亘つてCU2S系析出分散相の析出サイズを均一化す
ることが可能となり高位に安定したノ磁束密度を有する
電磁鋼板を歩留良く製造することに成功したものである
。
第2図の3枚の写真は頭部、中央部及び尾部のCU2S
系析出分散相の析出状態を示す電子顕微鏡写真である。
以下、本発明で限定した諸条件の限定理由について説明
する。
系析出分散相の析出状態を示す電子顕微鏡写真である。
以下、本発明で限定した諸条件の限定理由について説明
する。
先ず成分組成について述べると、C量が0.085%を
超えると、磁気特性が劣化すると共に、後の脱C工程で
の脱Cに要する時間が長くなり経済的に不利となるので
、C量の上限を0.085%に限定した。
超えると、磁気特性が劣化すると共に、後の脱C工程で
の脱Cに要する時間が長くなり経済的に不利となるので
、C量の上限を0.085%に限定した。
次にSiは、鉄損低下に有効な元素であるが、2.0%
未満では鉄損低下に対する効果が不十分である。
未満では鉄損低下に対する効果が不十分である。
一方Si量が過大になると冷間圧延時に割れが生じ、冷
延が困難になるので、上限を4.0%に限定した。Mn
.S.Cuは、2次再結晶粒の成長に対して重要な析出
分散相を形成するもので、MnO.O3O%未満、SO
.OlO%未満、CuO.O2%未満では、析出分散相
としてのMns.cu2sの絶対量が不足し2次再結晶
の発達が不十分となる。
延が困難になるので、上限を4.0%に限定した。Mn
.S.Cuは、2次再結晶粒の成長に対して重要な析出
分散相を形成するもので、MnO.O3O%未満、SO
.OlO%未満、CuO.O2%未満では、析出分散相
としてのMns.cu2sの絶対量が不足し2次再結晶
の発達が不十分となる。
一方MnとSについて、Mnが0.090%超、Sが0
.060%超となると、通常のスラブ加熱温度(120
0〜1400℃)では十分に固溶せず、適切な析出分散
相が得られず、十分な2次再結晶の発達が得られ難い。
次にCuの上限については0.2%が限度でありこの量
より多くなると、酸洗性、脱C性等の作業性が劣化する
。以上の諸理由によりMnO.O3O〜0.090%、
SO.OlO〜0.060%、CuO.O2〜0.2%
に夫々限定した。この様に成分調整された溶鋼は、常法
にしたがつて、普通造塊法、連続鋳造法によりスラブと
され通常、1200℃〜1400℃の温度でスラブ加熱
される。
.060%超となると、通常のスラブ加熱温度(120
0〜1400℃)では十分に固溶せず、適切な析出分散
相が得られず、十分な2次再結晶の発達が得られ難い。
次にCuの上限については0.2%が限度でありこの量
より多くなると、酸洗性、脱C性等の作業性が劣化する
。以上の諸理由によりMnO.O3O〜0.090%、
SO.OlO〜0.060%、CuO.O2〜0.2%
に夫々限定した。この様に成分調整された溶鋼は、常法
にしたがつて、普通造塊法、連続鋳造法によりスラブと
され通常、1200℃〜1400℃の温度でスラブ加熱
される。
次に本発明の特徴的な熱延条件について述べる。
先ず仕上入口の温度であるが、1250℃以上であると
サルフアイドの析出不足を招き、2次再結晶を不安定に
すると共に、スラブ加熱時の異常粗大粒が成品まで残存
し、安定した2次再結晶粒が得られない。
サルフアイドの析出不足を招き、2次再結晶を不安定に
すると共に、スラブ加熱時の異常粗大粒が成品まで残存
し、安定した2次再結晶粒が得られない。
一方仕上入口温度が1100℃以下ではサルフアイドの
析出凝集により析出分散相のインヒビター効果が激減し
、2次再結晶が不安定となる。次に仕上出口温度につい
ては、頭部の温度が1050℃以上となると、サルフア
イドの析出が不足気味となり、2次再結晶が不安定とな
る。
析出凝集により析出分散相のインヒビター効果が激減し
、2次再結晶が不安定となる。次に仕上出口温度につい
ては、頭部の温度が1050℃以上となると、サルフア
イドの析出が不足気味となり、2次再結晶が不安定とな
る。
一方900℃以下となるとCU2S(7)凝集が起り問
題となる。中央部、尾部は、950℃以下となると、C
U2S系析出分散相の析出凝集が生じ、析出分散相のイ
ンヒビター効果の激減により、成品マクロ粒度の粗大化
及び細粒の発生を招く。一方1150℃以上となるとC
U2Sの析出不足が起り、磁性レベルの低下が起ると共
に、磁性異常が発生する。以上の理1由により本発明で
は仕上入口温度を1250℃〜1100℃にして、仕上
出口温度を、頭部で900〜1050℃、 (好ましく
は950〜1000℃)中央部及び尾部で950〜11
50℃(好ましくは1000〜1100℃)に夫々限定
したものである。第3図は上記の仕上出口の温度コント
ロール範囲を図示したものである。
題となる。中央部、尾部は、950℃以下となると、C
U2S系析出分散相の析出凝集が生じ、析出分散相のイ
ンヒビター効果の激減により、成品マクロ粒度の粗大化
及び細粒の発生を招く。一方1150℃以上となるとC
U2Sの析出不足が起り、磁性レベルの低下が起ると共
に、磁性異常が発生する。以上の理1由により本発明で
は仕上入口温度を1250℃〜1100℃にして、仕上
出口温度を、頭部で900〜1050℃、 (好ましく
は950〜1000℃)中央部及び尾部で950〜11
50℃(好ましくは1000〜1100℃)に夫々限定
したものである。第3図は上記の仕上出口の温度コント
ロール範囲を図示したものである。
上記仕上出口の温度パターンは、例えば、粗圧延、仕上
圧延でのデスケコントロール、又はロール回転数コント
ロール等により得ることが出来る。次に冷延段階につい
て述べる。
圧延でのデスケコントロール、又はロール回転数コント
ロール等により得ることが出来る。次に冷延段階につい
て述べる。
冷却工程は、通常2回法と称される工程、即ち1次冷延
一中間焼鈍−2次冷延一説炭焼鈍一最終仕上焼鈍を採用
する。尚本発明に於ける成分組成は、Mn.S.Cuの
,規制を基本とするが、これに更にSnを微量添加する
ことにより、結晶粒の大きさを小さくし、より〒層鉄損
値を低下させることが出来る。
一中間焼鈍−2次冷延一説炭焼鈍一最終仕上焼鈍を採用
する。尚本発明に於ける成分組成は、Mn.S.Cuの
,規制を基本とするが、これに更にSnを微量添加する
ことにより、結晶粒の大きさを小さくし、より〒層鉄損
値を低下させることが出来る。
Snによる結晶粒の微細化効果は0.10%以下の添加
により十分に発揮されるので、添加量は0.10%以下
とする。尚又、鋼中P含有量を大巾に低下させることに
より、P系の介在物の減少を計つて析出分散相の最適析
出分散状態を得、磁束密度を向上して鉄損値を低下させ
ることが出来る。
により十分に発揮されるので、添加量は0.10%以下
とする。尚又、鋼中P含有量を大巾に低下させることに
より、P系の介在物の減少を計つて析出分散相の最適析
出分散状態を得、磁束密度を向上して鉄損値を低下させ
ることが出来る。
そのためには0.01%以下にすることが必要で、0.
01%を超えると効果が得がたい。実施例 1 溶鋼成分を第1表の様に3種類調整し、連続鋳造法によ
り250mm厚のスラブを作りこれを1200〜140
0℃で加熱し、第1表に示す熱延条件により板厚2.5
mmの熱延コイルをえた。
01%を超えると効果が得がたい。実施例 1 溶鋼成分を第1表の様に3種類調整し、連続鋳造法によ
り250mm厚のスラブを作りこれを1200〜140
0℃で加熱し、第1表に示す熱延条件により板厚2.5
mmの熱延コイルをえた。
これらの熱延板を850℃×3minの中間焼鈍をはさ
む2回冷延法で2次冷延を圧下率65%で行ない、0.
30mmの最終板厚とし、840℃×3minの湿水素
雰囲気中で脱炭し、1170℃×20hr水素中で仕上
焼鈍を行ない第2表の様な結果を得た。実施例 2 C0.043%、Sl3.l4%、MnO.O6O%、
SO.26%、SOlAlO.OO2%、T−NO.O
O25%、CuO.l8%を含有する溶鋼に、Snを0
.08%添加し、連続鋳造法で250mm厚のスラブと
した。
む2回冷延法で2次冷延を圧下率65%で行ない、0.
30mmの最終板厚とし、840℃×3minの湿水素
雰囲気中で脱炭し、1170℃×20hr水素中で仕上
焼鈍を行ない第2表の様な結果を得た。実施例 2 C0.043%、Sl3.l4%、MnO.O6O%、
SO.26%、SOlAlO.OO2%、T−NO.O
O25%、CuO.l8%を含有する溶鋼に、Snを0
.08%添加し、連続鋳造法で250mm厚のスラブと
した。
このスラブを1200〜1400℃の温度に加熱後、第
1表のbに示す熱延条k件を採用して板厚2.5mmの
熱延コイルを得た。
1表のbに示す熱延条k件を採用して板厚2.5mmの
熱延コイルを得た。
この熱延板を850℃×3minの中間焼鈍をはさむ2
回冷延法で2次冷延を圧下率65%でおこない、0.3
mmの最終成品板厚とし、840℃×3minの湿水素
中で脱炭し、1170℃×20hr水素中で仕上焼鈍を
行ない第3表の様な結果を得た。実施例 3 C0.043%、Sl3.l4%、MnO.O6O%、
SO.26%、SOlAlO.OO2%、T−NO.O
O25%、CuO.l8%を含有する溶鋼中のPを0.
006%に、低下させ、連続鋳造法で250mm厚のス
ラブとした。
回冷延法で2次冷延を圧下率65%でおこない、0.3
mmの最終成品板厚とし、840℃×3minの湿水素
中で脱炭し、1170℃×20hr水素中で仕上焼鈍を
行ない第3表の様な結果を得た。実施例 3 C0.043%、Sl3.l4%、MnO.O6O%、
SO.26%、SOlAlO.OO2%、T−NO.O
O25%、CuO.l8%を含有する溶鋼中のPを0.
006%に、低下させ、連続鋳造法で250mm厚のス
ラブとした。
このスラブを1200〜1400℃で加熱し、第1表に
bで示す熱延条゛件を採用して板厚2.5mmの熱延コ
イルを得た。この熱延板を850℃×3minの中間焼
鈍をはさむ2回冷延法で、2次冷延を65%の圧下率で
おこない、千=ご=t−,檗??::Z行ない、第4表
の様な結果を得た。
bで示す熱延条゛件を採用して板厚2.5mmの熱延コ
イルを得た。この熱延板を850℃×3minの中間焼
鈍をはさむ2回冷延法で、2次冷延を65%の圧下率で
おこない、千=ご=t−,檗??::Z行ない、第4表
の様な結果を得た。
第1図及び第2図は熱延板の頭部T、中央部M及び尾部
B(7)CU2S系析出分散相の析出状態を示す電子顕
微鏡写真であり、第1図は従来法、第2図は本発明方法
を示す。
B(7)CU2S系析出分散相の析出状態を示す電子顕
微鏡写真であり、第1図は従来法、第2図は本発明方法
を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 C0.085%以下、Si2.0〜4.0%、Mn
0.030〜0.090%、S0.010〜0.060
%を基本成分とするケイ素鋼素材を熱間圧延、冷間圧延
及び焼鈍を行なう一方向性電磁鋼板の製造方法において
、上記ケイ素鋼素材にCuを0.02〜0.2%含有さ
せること、熱間圧延工程における仕上出口温度を、熱延
板の頭部で900〜1050℃、中央部及び尾部で95
0〜1150℃に制御すること、最終冷延を50〜80
%の冷延率で行なうことを特徴とする低鉄損一方向性電
磁鋼板の製造方法。 2 C0.085%以下、Si2.0〜4.0%、Mn
0.030〜0.090%、S0.010〜0.060
%を基本成分とするケイ素鋼素材を熱間圧延、冷間圧延
及び焼鈍を行なう一方向性電磁鋼板の製造方法において
、上記ケイ素鋼素材にCuを0.02〜0.2%及びS
nを0.1%以下含有させること、熱間圧延工程におけ
る仕上出口温度を、熱延板の頭部で900〜1050℃
、中央部及び尾部で950〜1150℃に制御すること
、最終冷延を50〜80%の冷延率で行なうことを特徴
とする低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法。 3 ケイ素鋼素材のP含有量を0.010%以下とする
特許請求の範囲第1項又は第2項記載の方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56121862A JPS5948935B2 (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 |
US06/405,107 US4493739A (en) | 1981-08-05 | 1982-08-04 | Process for producing a grain-oriented electromagnetic steel sheet or strip having a low watt loss and a grain-oriented electromagnetic steel strip having uniform magnetic properties |
BE0/208757A BE894038A (fr) | 1981-08-05 | 1982-08-05 | Toles ou feuillards d'aciers electromagnetiques et leur fabrication |
FR8213674A FR2511046B1 (fr) | 1981-08-05 | 1982-08-05 | Procede pour la production de tole ou de bande en acier electromagnetique a grain oriente et tole ou bande ainsi obtenue |
DE19823229256 DE3229256A1 (de) | 1981-08-05 | 1982-08-05 | Kornorientiertes elektrostahlblech und verfahren zu seiner herstellung |
GB08222576A GB2107350B (en) | 1981-08-05 | 1982-08-05 | Process for producing a grain-oriented electromagnetic steel sheet or strip having a low watt loss and uniform magnetic properties |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56121862A JPS5948935B2 (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5842727A JPS5842727A (ja) | 1983-03-12 |
JPS5948935B2 true JPS5948935B2 (ja) | 1984-11-29 |
Family
ID=14821764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56121862A Expired JPS5948935B2 (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4493739A (ja) |
JP (1) | JPS5948935B2 (ja) |
BE (1) | BE894038A (ja) |
DE (1) | DE3229256A1 (ja) |
FR (1) | FR2511046B1 (ja) |
GB (1) | GB2107350B (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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