JPS60199552A - 金属薄帯の製造方法 - Google Patents
金属薄帯の製造方法Info
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- JPS60199552A JPS60199552A JP5445384A JP5445384A JPS60199552A JP S60199552 A JPS60199552 A JP S60199552A JP 5445384 A JP5445384 A JP 5445384A JP 5445384 A JP5445384 A JP 5445384A JP S60199552 A JPS60199552 A JP S60199552A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0611—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by a single casting wheel, e.g. for casting amorphous metal strips or wires
-
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- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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- B22D11/0697—Accessories therefor for casting in a protected atmosphere
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は金属(合金金含む以下同じ)の溶fkを移動す
る冷却基板の表面で急冷凝固させ連続的に非晶質金鴎(
合金)薄帯あるいは結晶質金属(合金)薄帯を製造する
方法に関するものである。
る冷却基板の表面で急冷凝固させ連続的に非晶質金鴎(
合金)薄帯あるいは結晶質金属(合金)薄帯を製造する
方法に関するものである。
(従来技術)
溶融金属から連続的に薄帯を製造する方法(連続溶湯急
冷法)は従来よシ種々の手段が開示されているが、今日
量産方式として主に採用されているのVi溶解した金属
を所定の形状の開口部を有するノズルから所定の圧力の
下でノズル開口部に面した冷却基板の上に衝突凝固させ
連続薄帯とする方法−である。
冷法)は従来よシ種々の手段が開示されているが、今日
量産方式として主に採用されているのVi溶解した金属
を所定の形状の開口部を有するノズルから所定の圧力の
下でノズル開口部に面した冷却基板の上に衝突凝固させ
連続薄帯とする方法−である。
この方法は、広い幅の薄帯が容易につくれる、冷却基板
の損傷が少ない、製造・4ラメータの制御が比較的容易
、などの工業化に有利な特徴を有している反面、つくら
れた薄帯の表面性状が余9良くない、冷却能が小さいな
どの欠点があった。表面性状の良くない理由は、1つは
自由面(冷却基板と接触しない而)が拘束されていない
ため、湯溜り部(以下・5ドルと呼ぶ)の不安定性や冷
却速度の場所的不均一性の影響によって表面に凹凸がで
きること、他は冷却基板の表面に吸着した空気などの巻
き込みによって薄帯の基板面側に多数の小さな凹みがで
きることである。
の損傷が少ない、製造・4ラメータの制御が比較的容易
、などの工業化に有利な特徴を有している反面、つくら
れた薄帯の表面性状が余9良くない、冷却能が小さいな
どの欠点があった。表面性状の良くない理由は、1つは
自由面(冷却基板と接触しない而)が拘束されていない
ため、湯溜り部(以下・5ドルと呼ぶ)の不安定性や冷
却速度の場所的不均一性の影響によって表面に凹凸がで
きること、他は冷却基板の表面に吸着した空気などの巻
き込みによって薄帯の基板面側に多数の小さな凹みがで
きることである。
1だ冷却能が小さい理由は、片面冷却であること、パド
ルは比較的小さな力で冷却基板と接触していること、さ
らに薄帯の基板面には前記のように多数の凹みがありこ
れが熱的接触を低下させていることなどによる。
ルは比較的小さな力で冷却基板と接触していること、さ
らに薄帯の基板面には前記のように多数の凹みがありこ
れが熱的接触を低下させていることなどによる。
従来より片面冷却による薄帯製造のこのような欠点を除
くために数にの方法が提案されてきた。
くために数にの方法が提案されてきた。
例えば薄帯の基板面側の凹みを減らす方法として、突気
の巻き込みを防ぐ特開昭54−76432号公報記載の
方法や真窒中あるいはl(eガス中で鋳造する方法(特
開昭58−32550号公報)が提案されている。また
薄帯と冷却基板の接触時間を延すことによって冷却能を
高める方法として薄帯の出側でその自由面にガスを吹付
ける方法(米国特許第3862658号明a曹)、補助
ロールやベルトを薄帯の自由面側に押し付ける方法(特
開昭54−76435号公報および特開昭54−230
30号公報)など多重の方法が提案されている。しかし
ながらこれらの方法はいずれも合金が凝固を完了した後
に適用されるもので効果が小さいか、あるいは経済性、
量産性の観点から工業的には採用できないものであった
。
の巻き込みを防ぐ特開昭54−76432号公報記載の
方法や真窒中あるいはl(eガス中で鋳造する方法(特
開昭58−32550号公報)が提案されている。また
薄帯と冷却基板の接触時間を延すことによって冷却能を
高める方法として薄帯の出側でその自由面にガスを吹付
ける方法(米国特許第3862658号明a曹)、補助
ロールやベルトを薄帯の自由面側に押し付ける方法(特
開昭54−76435号公報および特開昭54−230
30号公報)など多重の方法が提案されている。しかし
ながらこれらの方法はいずれも合金が凝固を完了した後
に適用されるもので効果が小さいか、あるいは経済性、
量産性の観点から工業的には採用できないものであった
。
本発明は片面冷却による薄帯製造の欠点である冷却能の
不足を抜本的に改良する方法を提供するものである。
不足を抜本的に改良する方法を提供するものである。
(発明の目的)
本発明は、前記のような従来技術では達成できなかった
大きな冷却効果t−得ることを目的とするもので、その
結果大きな板厚でも特性および形状の良好な非晶質ある
いは結晶質金h(合金)薄帯の大量生産を可能にしたも
のである。
大きな冷却効果t−得ることを目的とするもので、その
結果大きな板厚でも特性および形状の良好な非晶質ある
いは結晶質金h(合金)薄帯の大量生産を可能にしたも
のである。
(発明の構成・作用)
本発明は形状および表面性状のよい板厚の大きな金属薄
帯の製造を以下に説明するような本質的に冷却速度を高
める方法によって達成しようとするものである。
帯の製造を以下に説明するような本質的に冷却速度を高
める方法によって達成しようとするものである。
単ロール法やベルト法などのような片面冷却法によって
金わユの薄帯をつくる場合、移動する冷却基板の表面に
噴出された溶融金属は基板上に湯溜り部(以下・eドル
と呼ぶ)t−形成する。パドルは基板によって冷却され
、基板に接する部分から凝固が進行する。凝固した層は
それに接する粘性の高い未凝固層とともに・(ドルから
引き出され薄帯を形成する。薄帯の形状や特性を支配す
るのはまさにこの・−ドル近勃の合金の冷却過程の如何
である。したがって特性改善の方策は凝固が進行中のこ
の部分に作用すべく講じなけれは効果はない。
金わユの薄帯をつくる場合、移動する冷却基板の表面に
噴出された溶融金属は基板上に湯溜り部(以下・eドル
と呼ぶ)t−形成する。パドルは基板によって冷却され
、基板に接する部分から凝固が進行する。凝固した層は
それに接する粘性の高い未凝固層とともに・(ドルから
引き出され薄帯を形成する。薄帯の形状や特性を支配す
るのはまさにこの・−ドル近勃の合金の冷却過程の如何
である。したがって特性改善の方策は凝固が進行中のこ
の部分に作用すべく講じなけれは効果はない。
本発明は金属が/eドルから薄帯として引き出された直
後、まだ一部が未凝固状態にある間に自由面側に押圧力
を加えることを特徴とする。押圧力を加える手段は、例
えば圧搾空気などのガス噴出圧によるか、−または先に
本光明者が発明した特願昭58−216287号に示し
たような同種の金属の溶湯流の圧力と、ガス噴出圧との
組合せ等を採用することができる。
後、まだ一部が未凝固状態にある間に自由面側に押圧力
を加えることを特徴とする。押圧力を加える手段は、例
えば圧搾空気などのガス噴出圧によるか、−または先に
本光明者が発明した特願昭58−216287号に示し
たような同種の金属の溶湯流の圧力と、ガス噴出圧との
組合せ等を採用することができる。
第1図は本発明の代表的な実施態様を模式的に示したも
のである。すなわち第1図(a)は溶湯流を噴出するノ
ズル開口部1が1つの場合r示すもので、2は抑圧用ガ
ス噴出ノズル開口部、3は・ナドル、4は該パドルから
引き出される金属薄帯5の未凝固部、6はロール等の冷
却基板である。
のである。すなわち第1図(a)は溶湯流を噴出するノ
ズル開口部1が1つの場合r示すもので、2は抑圧用ガ
ス噴出ノズル開口部、3は・ナドル、4は該パドルから
引き出される金属薄帯5の未凝固部、6はロール等の冷
却基板である。
また第1図(b)および(e)は、ノズル開口部が2つ
の場合について抑圧用ガスの吹きつけ位置を模式的に示
したものである。この例のように開口部が2つの場合、
開口部同志の間隔や溶湯噴出圧など鋳造条件によって、
第1図(b)のようにAドルが2つ形成される場合と、
第1図(C)のようにノeドルが合体して1つになる場
合があるが、本発明はいずれの場合にも適用できる。
の場合について抑圧用ガスの吹きつけ位置を模式的に示
したものである。この例のように開口部が2つの場合、
開口部同志の間隔や溶湯噴出圧など鋳造条件によって、
第1図(b)のようにAドルが2つ形成される場合と、
第1図(C)のようにノeドルが合体して1つになる場
合があるが、本発明はいずれの場合にも適用できる。
第2図乃至第4図は本発明に使用するノズルの開口部の
実例を示す説明図で、それぞれ(a)は側面図、(b)
は底面図である。縞2図はノズル開口部1が1つで円形
の抑圧用ガス噴出ノズル開口部2が複数個設けられてい
る場合を示すものであり、第3図はノズル開口部1が2
個、スリ、ト状の抑圧用がス噴出用ノズル開口部2が2
個設けられている場合を示すものであり、また第4図は
ノズル開口部1が3個、抑圧用ガス噴出用ノズル開口部
2が2個設けられた場合を示すものである。
実例を示す説明図で、それぞれ(a)は側面図、(b)
は底面図である。縞2図はノズル開口部1が1つで円形
の抑圧用ガス噴出ノズル開口部2が複数個設けられてい
る場合を示すものであり、第3図はノズル開口部1が2
個、スリ、ト状の抑圧用がス噴出用ノズル開口部2が2
個設けられている場合を示すものであり、また第4図は
ノズル開口部1が3個、抑圧用ガス噴出用ノズル開口部
2が2個設けられた場合を示すものである。
本発明により金属薄帯を製造するには、通常用いられて
いる手段と同様に、回転する冷却ロール等の移動する冷
却基板上に、ノズル開口部1から溶湯流を噴出させて冷
却基板6上にノ臂ドル3を形成させ該パドル3から薄帯
5を引出し急冷凝固させるのであるが本発明においては
パドル3から引き出される薄帯5の未凝固部4に抑圧用
ガス噴出ノズル開口部2から抑圧用ガスを吹付ける。そ
の結果、薄帯5は冷却基板6に押付けられ該基板6との
接触力が高まシ、冷却効果が著しく向上する。
いる手段と同様に、回転する冷却ロール等の移動する冷
却基板上に、ノズル開口部1から溶湯流を噴出させて冷
却基板6上にノ臂ドル3を形成させ該パドル3から薄帯
5を引出し急冷凝固させるのであるが本発明においては
パドル3から引き出される薄帯5の未凝固部4に抑圧用
ガス噴出ノズル開口部2から抑圧用ガスを吹付ける。そ
の結果、薄帯5は冷却基板6に押付けられ該基板6との
接触力が高まシ、冷却効果が著しく向上する。
また第1図(b) (e) 、第2図、第3図に示すよ
うに、溶湯流を噴出するノズル開口部1が2つある場合
には、薄帯5には前記抑圧用ガスの押圧力に加えて、下
流側にある開口部からの溶湯流の噴出圧が付加されるの
で、薄帯5に対する押圧力はさらに助長され一層効果的
な冷却が行われる。また抑圧用がスの吹付は位置はノズ
ル開口部1(開口部が複数のときは最下流側の開口部)
から下流側に1〜20鴎の範囲が好ましい。吹付は位置
がパドル3からN#れ過ぎると薄帯5の温度が下り過ぎ
て冷却効果は小さくなり、逆に近過ぎるとパドルの安定
性を乱すことになる。また押圧用ガス噴出用ノズルは多
いはと冷却効果は大きくなる。なお抑圧がスは空気の他
に、N2. Ar、 IIs等の不活性がスを使用して
もよい。特にHeを使用すると、自由面側からの冷却効
果も著しく高まり、冷却速度の向上に−I茜効果的であ
る。
うに、溶湯流を噴出するノズル開口部1が2つある場合
には、薄帯5には前記抑圧用ガスの押圧力に加えて、下
流側にある開口部からの溶湯流の噴出圧が付加されるの
で、薄帯5に対する押圧力はさらに助長され一層効果的
な冷却が行われる。また抑圧用がスの吹付は位置はノズ
ル開口部1(開口部が複数のときは最下流側の開口部)
から下流側に1〜20鴎の範囲が好ましい。吹付は位置
がパドル3からN#れ過ぎると薄帯5の温度が下り過ぎ
て冷却効果は小さくなり、逆に近過ぎるとパドルの安定
性を乱すことになる。また押圧用ガス噴出用ノズルは多
いはと冷却効果は大きくなる。なお抑圧がスは空気の他
に、N2. Ar、 IIs等の不活性がスを使用して
もよい。特にHeを使用すると、自由面側からの冷却効
果も著しく高まり、冷却速度の向上に−I茜効果的であ
る。
(実施例)
次に本発明の実施例を示す。
実施例1
第2図に示す寸法、形状をもつノズル開口部1と複数の
円形状の抑圧用ガス噴出ノズル開口部2を並設したノズ
ルを用い、冷却基板6として銅製のロールを使用する単
ロール法によって成分Fe130.58’15B12C
1(原子係)、幅25mの薄帯を製造した。製造条件は
ロール面とノズル面との間隔0.2(’1m%溶湯噴出
圧力0.35 kQ/cm”、ロール周速度22m/抄
、抑圧用がス(N2ガス)噴出圧力5ko/cm”であ
った。得られた薄帯の厚さは40〜43μmで、ロール
面又は自由面を外側にして180°密着曲げを行なった
とき、どちらも破壊しない#1どの蝋性を有していた。
円形状の抑圧用ガス噴出ノズル開口部2を並設したノズ
ルを用い、冷却基板6として銅製のロールを使用する単
ロール法によって成分Fe130.58’15B12C
1(原子係)、幅25mの薄帯を製造した。製造条件は
ロール面とノズル面との間隔0.2(’1m%溶湯噴出
圧力0.35 kQ/cm”、ロール周速度22m/抄
、抑圧用がス(N2ガス)噴出圧力5ko/cm”であ
った。得られた薄帯の厚さは40〜43μmで、ロール
面又は自由面を外側にして180°密着曲げを行なった
とき、どちらも破壊しない#1どの蝋性を有していた。
一方、比較のために同一形状のノズルを用い、ガス吹き
付けを行なわずに鋳造した薄帯は、板厚がほぼ同等の3
8〜42μmでありたが、180°曲げテストに対して
、密着に達する前に破壊した。
付けを行なわずに鋳造した薄帯は、板厚がほぼ同等の3
8〜42μmでありたが、180°曲げテストに対して
、密着に達する前に破壊した。
これは、本発明にもとづくがス吹き付けが鋳造中の薄帯
の冷却速度の向上に著しい効果があることを示すもので
ある。
の冷却速度の向上に著しい効果があることを示すもので
ある。
実施例2
第3図に示す寸法、形状をもつ溶融金属噴出用の2つの
スリ、ト状のノズル開口部1と2個のスリット状抑圧用
がス噴出ノズル開口部21並設したノズルを用い、実施
例1と同じ方法によって、合金組成がFe80.5””
6.5B12C1(原子%)、425m++の薄帯を製
造した。ただし製造条件は、ロール面とノズル面との間
隔0.2圏、溶湯噴出圧力0.30に61/cm”、ロ
ール周速度25m/秒、押圧用ガス(1(eがス)噴出
圧力5 kg7cm”であった。得られた薄帯の厚さは
50〜55μmで1800密着曲げに対して両面とも破
壊せずに折曲げ可能であった。
スリ、ト状のノズル開口部1と2個のスリット状抑圧用
がス噴出ノズル開口部21並設したノズルを用い、実施
例1と同じ方法によって、合金組成がFe80.5””
6.5B12C1(原子%)、425m++の薄帯を製
造した。ただし製造条件は、ロール面とノズル面との間
隔0.2圏、溶湯噴出圧力0.30に61/cm”、ロ
ール周速度25m/秒、押圧用ガス(1(eがス)噴出
圧力5 kg7cm”であった。得られた薄帯の厚さは
50〜55μmで1800密着曲げに対して両面とも破
壊せずに折曲げ可能であった。
一方同一形状のノズルを用い、がス吹き付けを行なわず
に鋳造した薄帯は、板厚がやや薄い45〜48μmであ
ったが、180’曲げに対して密着する前に破壊した。
に鋳造した薄帯は、板厚がやや薄い45〜48μmであ
ったが、180’曲げに対して密着する前に破壊した。
これは、本発明にもとづくガス吹き付けが鋳造中の薄帯
の冷却速度の向上に著るしい効果があることを示すもの
である。
の冷却速度の向上に著るしい効果があることを示すもの
である。
実施例3
第4図に示すような寸法をもつ溶融金属噴出用の3個の
スロット状のノズル開口部1と押圧用ガス噴出ノズル開
口部2t−並設したノズルを用い、実施例1.2.3と
同じ方法によって組成が”80.5”6.5Bl 2C
I、幅25■の薄帯を製造した。
スロット状のノズル開口部1と押圧用ガス噴出ノズル開
口部2t−並設したノズルを用い、実施例1.2.3と
同じ方法によって組成が”80.5”6.5Bl 2C
I、幅25■の薄帯を製造した。
製造条件はロール面とノズル面との間隔0.2011s
溶湯噴出圧力0.30 kg/cm”、ロール周速度2
5m/秒、抑圧ガス(空気)の噴出圧力5(漬2であっ
た。得られた薄帯の厚さは63〜67μmで、外径3W
の円筒に巻き付けることが出来るtlどの延性を有して
いた。
溶湯噴出圧力0.30 kg/cm”、ロール周速度2
5m/秒、抑圧ガス(空気)の噴出圧力5(漬2であっ
た。得られた薄帯の厚さは63〜67μmで、外径3W
の円筒に巻き付けることが出来るtlどの延性を有して
いた。
一方同一形状のノズルを用い、ガス吹き付けを行なわず
に鋳造した薄帯は、板厚が同等の約63μmであったが
、3mの曲げに対して破壊した。
に鋳造した薄帯は、板厚が同等の約63μmであったが
、3mの曲げに対して破壊した。
これは本発明にもとづくガス吹き伺けが鋳造中の薄帯の
冷却速度の向上に著しい効果があることを示すものであ
る。
冷却速度の向上に著しい効果があることを示すものであ
る。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明の方法は合金溶湯の/4’
ドルから引き出された薄帯が未凝固のうちに自由面から
ガスを吹き付け、冷却基板との熱的接触を良くするので
、薄帯の冷却速度が高ブリ、結果として、板厚が大きく
ても特性のよい合金薄帯の製造かり能になった。
ドルから引き出された薄帯が未凝固のうちに自由面から
ガスを吹き付け、冷却基板との熱的接触を良くするので
、薄帯の冷却速度が高ブリ、結果として、板厚が大きく
ても特性のよい合金薄帯の製造かり能になった。
第1図(a) (b) (c)は本発明の実施態様を示
す説明図、第2図(、) (b)乃至第4図(a)(b
)は本発明に使用するノズルの開口部の実例を示す説明
図で(a)は側面図〜(b)は底面図である。 1・・・ノズル開口部、2・・・抑圧用ガス噴出ノズル
開口部、3・・・パドル、4・・・未凝固部、5・・・
金属薄帯、6・・・冷却基板。 集 l 閉 ((1) (’b) (C) 1PJ2I¥1
す説明図、第2図(、) (b)乃至第4図(a)(b
)は本発明に使用するノズルの開口部の実例を示す説明
図で(a)は側面図〜(b)は底面図である。 1・・・ノズル開口部、2・・・抑圧用ガス噴出ノズル
開口部、3・・・パドル、4・・・未凝固部、5・・・
金属薄帯、6・・・冷却基板。 集 l 閉 ((1) (’b) (C) 1PJ2I¥1
Claims (3)
- (1) 溶融金属を、移動する冷却基板の表面上に噴出
急冷させ、連続的に蕾属薄帯を製造するKあたり、冷却
基板上に噴出した溶融金属の湯部り部から引き出される
薄帯が未凝固状態におるときに、薄帯の自由面に押圧力
を加え、薄帯と冷却基板との熱的接触を高めることを特
徴とする金属薄帯の製造方法。 - (2)薄帯の自由面に押圧力を加える手段が、ガス噴出
圧および同種の金属の噴出圧によることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の金属薄帯の製造方法。 - (3)抑圧用がス噴出位置が、溶#h噴出ノズルの開口
部の下流側1〜2(1四の範囲であることを特徴とする
特肝hIJ求の範囲第1項記賊の釡属薄帯の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5445384A JPS60199552A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 金属薄帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5445384A JPS60199552A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 金属薄帯の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60199552A true JPS60199552A (ja) | 1985-10-09 |
Family
ID=12971101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5445384A Pending JPS60199552A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 金属薄帯の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60199552A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0208890A2 (de) * | 1985-06-19 | 1987-01-21 | SUNDWIGER EISENHÜTTE MASCHINENFABRIK GmbH & CO. | Verfahren zum Herstellen eines Metallstranges, insbesondere in Form eines Bandes oder Profils durch Giessen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens |
FR2679803A1 (fr) * | 1991-07-31 | 1993-02-05 | Pechiney Rhenalu | Procede permettant d'ameliorer l'etat de surface et la regularite d'epaisseur d'une bande mince metallique coulee sur une roue. |
WO1995023661A1 (de) * | 1994-03-04 | 1995-09-08 | Mannesmann Ag | Verfahren und vorrichtung zum kühlen schmelzflüssigen stahls |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP5445384A patent/JPS60199552A/ja active Pending
Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
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