JPH04236754A - Ｚｎ−Ａｌ合金めっき鋼線の製造方法 - Google Patents
Ｚｎ−Ａｌ合金めっき鋼線の製造方法Info
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- JPH04236754A JPH04236754A JP1680091A JP1680091A JPH04236754A JP H04236754 A JPH04236754 A JP H04236754A JP 1680091 A JP1680091 A JP 1680091A JP 1680091 A JP1680091 A JP 1680091A JP H04236754 A JPH04236754 A JP H04236754A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フラックス法によるＺ
ｎ−Ａｌ合金めっき鋼線の製造方法に関するものである
。
ｎ−Ａｌ合金めっき鋼線の製造方法に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼材料の耐食性の向上を目的として、
多くのＺｎをベースとする合金めっき技術が開発されて
いる。たとえば、特公昭５５−２６７０２号公報にはＺ
ｎ−Ａｌ、特公昭５４−３３２２３号公報にはＺｎ−Ａ
ｌ−Ｍｇ、特公平０１−２４２２１号公報にはＺｎ−Ａ
ｌ−ミッシュメタル、特開昭５６−１１２４５２号公報
にはＺｎ−Ａｌ−Ｎａなどが公表されている。これらは
、いずれも溶融状態の合金めっき浴中に鋼材を浸漬する
ことにより、鋼材表面に浴組成と同じ合金めっき層を付
着せしめる方法である。
多くのＺｎをベースとする合金めっき技術が開発されて
いる。たとえば、特公昭５５−２６７０２号公報にはＺ
ｎ−Ａｌ、特公昭５４−３３２２３号公報にはＺｎ−Ａ
ｌ−Ｍｇ、特公平０１−２４２２１号公報にはＺｎ−Ａ
ｌ−ミッシュメタル、特開昭５６−１１２４５２号公報
にはＺｎ−Ａｌ−Ｎａなどが公表されている。これらは
、いずれも溶融状態の合金めっき浴中に鋼材を浸漬する
ことにより、鋼材表面に浴組成と同じ合金めっき層を付
着せしめる方法である。
【０００３】鋼線の溶融めっき技術の特徴は、めっきの
前処理として、酸化還元法は採用せずフラックス法を採
用していることである。たとえば、溶融Ｚｎめっきの場
合には、酸洗後の鋼線を塩化アンモニウムや塩化亜鉛を
含む水溶液中に浸漬したのち乾燥する方法で前処理し、
これを連続的に溶融Ｚｎ浴中に浸漬する方法でめっきが
なされる。しかし、Ｚｎめっき浴にＡｌが含まれる場合
には、フラックス中の塩素イオンとＡｌの反応により生
成した塩化アルミニウムの一部が鋼線表面に付着し、そ
の部分が不めっきとなるため、上記のフラックスは使用
できない。したがって、鋼線にＺｎ−Ａｌ系合金めっき
を施す場合には、新たな前処理技術を開発する必要があ
る。
前処理として、酸化還元法は採用せずフラックス法を採
用していることである。たとえば、溶融Ｚｎめっきの場
合には、酸洗後の鋼線を塩化アンモニウムや塩化亜鉛を
含む水溶液中に浸漬したのち乾燥する方法で前処理し、
これを連続的に溶融Ｚｎ浴中に浸漬する方法でめっきが
なされる。しかし、Ｚｎめっき浴にＡｌが含まれる場合
には、フラックス中の塩素イオンとＡｌの反応により生
成した塩化アルミニウムの一部が鋼線表面に付着し、そ
の部分が不めっきとなるため、上記のフラックスは使用
できない。したがって、鋼線にＺｎ−Ａｌ系合金めっき
を施す場合には、新たな前処理技術を開発する必要があ
る。
【０００４】これに対して、従来、 特開昭５８−１３
６７５９号公報に示されているように、合金めっき専用
のフラックスの開発が行なわれている。一方、特公平１
−５４４２８号公報に開示されているように、一次めっ
きとして０．１〜０．２％のＡｌを含むＺｎ浴中で通常
の溶融Ｚｎめっきを施した後、これを目的とする合金め
っき浴に浸漬する方法（２浴法）も開発されている。
さらに、特公昭４６−７１６１号公報には、酸化還元法
によるＺｎ−Ａｌ合金めっき法が開示されている。
６７５９号公報に示されているように、合金めっき専用
のフラックスの開発が行なわれている。一方、特公平１
−５４４２８号公報に開示されているように、一次めっ
きとして０．１〜０．２％のＡｌを含むＺｎ浴中で通常
の溶融Ｚｎめっきを施した後、これを目的とする合金め
っき浴に浸漬する方法（２浴法）も開発されている。
さらに、特公昭４６−７１６１号公報には、酸化還元法
によるＺｎ−Ａｌ合金めっき法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】合金めっき用に開発さ
れたフラックスは、一般に分解温度が高い。このため、
めっき浴中での分解を促進するために、めっき浴温度を
上げ、通線速度を下げる必要がある。これには、めっき
槽材料の耐熱性を高める必要があり、さらには、生産性
の低下をともなう。また、フラックスの分解生成物の一
部が鋼線表面に付着して残り、この部分が不めっきとな
るため、良好なめっき肌が得にくい。
れたフラックスは、一般に分解温度が高い。このため、
めっき浴中での分解を促進するために、めっき浴温度を
上げ、通線速度を下げる必要がある。これには、めっき
槽材料の耐熱性を高める必要があり、さらには、生産性
の低下をともなう。また、フラックスの分解生成物の一
部が鋼線表面に付着して残り、この部分が不めっきとな
るため、良好なめっき肌が得にくい。
【０００６】上記特公平１−５４４２８号公報に開示さ
れているような、 ２浴法で合金めっきを行なうには、
１次めっき段階でのＦｅ−Ｚｎ合金層の発達を抑制する
ために、Ｚｎ浴中に０．１〜０．２％のＡｌを添加する
必要がある。しかし、Ｚｎ浴中のＡｌは鋼線と反応しや
すく、また、大気酸化の影響をうけるため、浴組成は変
動しやすい。このため、Ａｌ不足による過大な厚みの合
金層の生成、 あるいは、逆にＡｌ過多に起因する不め
っきなどの表面欠陥が発生しやすい。
れているような、 ２浴法で合金めっきを行なうには、
１次めっき段階でのＦｅ−Ｚｎ合金層の発達を抑制する
ために、Ｚｎ浴中に０．１〜０．２％のＡｌを添加する
必要がある。しかし、Ｚｎ浴中のＡｌは鋼線と反応しや
すく、また、大気酸化の影響をうけるため、浴組成は変
動しやすい。このため、Ａｌ不足による過大な厚みの合
金層の生成、 あるいは、逆にＡｌ過多に起因する不め
っきなどの表面欠陥が発生しやすい。
【０００７】酸化還元法を採用した場合、これまで述べ
たような問題は回避される。 しかし、酸化還元法では
、鋼線は７００℃以上の高温にさらされる。これは、低
炭素鋼線では問題ないが、高炭素鋼線では著しい強度低
下をまねく。このため、酸化還元法は一般的なめっき法
とはなりえない。
たような問題は回避される。 しかし、酸化還元法では
、鋼線は７００℃以上の高温にさらされる。これは、低
炭素鋼線では問題ないが、高炭素鋼線では著しい強度低
下をまねく。このため、酸化還元法は一般的なめっき法
とはなりえない。
【０００８】以上述べたように、従来の合金めっき技術
では、不めっきなどのめっき欠陥がなく、かつ、表面平
滑性に優れたＺｎ−Ａｌ合金めっき鋼線を製造すること
は不可能であった。本発明の目的は、上記従来法の問題
点を解決し、表面肌がより一層良好なＺｎ−Ａｌ合金め
っき鋼線の製造方法を提供することである。
では、不めっきなどのめっき欠陥がなく、かつ、表面平
滑性に優れたＺｎ−Ａｌ合金めっき鋼線を製造すること
は不可能であった。本発明の目的は、上記従来法の問題
点を解決し、表面肌がより一層良好なＺｎ−Ａｌ合金め
っき鋼線の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、めっき槽下部
に溶融Ｐｂ層、 該溶融Ｐｂ層上の入線部に溶融Ｚｎ層
、出線部に重量比でＡｌを２〜１２％含有する溶融Ｚｎ
−Ａｌ合金層を形成させ、鋼線を溶融Ｚｎ、溶融Ｐｂ、
溶融Ｚｎ−Ａｌ合金の順序で該溶融金属層を連続的に通
過させめっきすることを特徴とするＺｎ−Ａｌ合金めっ
き鋼線の製造方法である。
に溶融Ｐｂ層、 該溶融Ｐｂ層上の入線部に溶融Ｚｎ層
、出線部に重量比でＡｌを２〜１２％含有する溶融Ｚｎ
−Ａｌ合金層を形成させ、鋼線を溶融Ｚｎ、溶融Ｐｂ、
溶融Ｚｎ−Ａｌ合金の順序で該溶融金属層を連続的に通
過させめっきすることを特徴とするＺｎ−Ａｌ合金めっ
き鋼線の製造方法である。
【００１０】
【作用】以下に、本発明を詳細に説明する。脱脂、酸洗
後の鋼線を、 通常の溶融Ｚｎめっきの場合のフラック
ス処理と同様、塩化アンモニウムや塩化亜鉛を含む水溶
液中に浸漬したのち乾燥し、合金めっき槽で連続的にめ
っきを行なう。入線部は溶融Ｚｎ層であるので合金めっ
き用のフラックスを使用する必要は無く、このため、フ
ラックスの未分解等に起因するめっき欠陥は発生しない
。
後の鋼線を、 通常の溶融Ｚｎめっきの場合のフラック
ス処理と同様、塩化アンモニウムや塩化亜鉛を含む水溶
液中に浸漬したのち乾燥し、合金めっき槽で連続的にめ
っきを行なう。入線部は溶融Ｚｎ層であるので合金めっ
き用のフラックスを使用する必要は無く、このため、フ
ラックスの未分解等に起因するめっき欠陥は発生しない
。
【００１１】合金めっき槽内には、下部に４００〜５０
０℃の溶融Ｐｂ層、これに接する上部の入線部には４４
０〜５００℃の溶融Ｚｎ層、出線部には４００〜５００
℃の溶融Ｚｎ−Ａｌ合金層が形成されている。
０℃の溶融Ｐｂ層、これに接する上部の入線部には４４
０〜５００℃の溶融Ｚｎ層、出線部には４００〜５００
℃の溶融Ｚｎ−Ａｌ合金層が形成されている。
【００１２】鋼線は、はじめに溶融Ｚｎ層を通過中にＺ
ｎと反応し、その表面にはＺｎ−Ｆｅ合金層（固相）が
形成される。Ｚｎ−Ｆｅ合金層厚みの制御はＺｎ浴温度
および鋼線の走行速度の制御により行なう。次いで、
下部の溶融Ｐｂ層に進入するが、その際、Ｚｎは絞りと
られるため、鋼線はその表面をＺｎ−Ｆｅ合金層のみに
より被覆された状態で通過し、溶融Ｚｎ−Ａｌ合金層に
入る。このような絞り機構の存在は、Ｚｎ−Ａｌ合金浴
層にＺｎが持ち込まれることによる合金浴組成の変動を
防止する効果を有す。溶融Ｐｂ層通過中、鋼線とＰｂの
反応はないが、溶融Ｐｂにより鋼線温度は次の合金めっ
きに必要な温度に調整される。
ｎと反応し、その表面にはＺｎ−Ｆｅ合金層（固相）が
形成される。Ｚｎ−Ｆｅ合金層厚みの制御はＺｎ浴温度
および鋼線の走行速度の制御により行なう。次いで、
下部の溶融Ｐｂ層に進入するが、その際、Ｚｎは絞りと
られるため、鋼線はその表面をＺｎ−Ｆｅ合金層のみに
より被覆された状態で通過し、溶融Ｚｎ−Ａｌ合金層に
入る。このような絞り機構の存在は、Ｚｎ−Ａｌ合金浴
層にＺｎが持ち込まれることによる合金浴組成の変動を
防止する効果を有す。溶融Ｐｂ層通過中、鋼線とＰｂの
反応はないが、溶融Ｐｂにより鋼線温度は次の合金めっ
きに必要な温度に調整される。
【００１３】溶融Ｚｎ−Ａｌ合金層を通過中、鋼線表面
のＺｎ−Ｆｅ合金層（固相）はＺｎ−Ａｌ合金のＡｌと
反応し、耐食性ならびに加工性に優れたＺｎ−Ａｌ−Ｆ
ｅ金属間化合物層が形成される。溶融Ｚｎ−Ａｌ合金層
を出た鋼線は、冷却されたのち巻き取られる。この際、
溶融Ｚｎ−Ａｌ合金層温度と鋼線の走行速度に応じてめ
っき付着量が決定される。たとえば、上記、 Ｚｎ−Ａ
ｌ−Ｆｅ金属間化合物層上にＺｎ−Ａｌ合金を厚く付着
せしめる（いわゆる厚めっきを行なう）ためには、Ｚｎ
−Ａｌ合金層温度を下げ、走行速度を高めることを行な
う。この場合、Ｚｎ−Ｆｅ合金層と合金浴中のＡｌの反
応が律速過程となるが、溶融Ｐｂ層通過中に鋼線温度が
目標温度に到達しているため反応は十分進行し高速化に
よるめっき不良の問題は生じない。
のＺｎ−Ｆｅ合金層（固相）はＺｎ−Ａｌ合金のＡｌと
反応し、耐食性ならびに加工性に優れたＺｎ−Ａｌ−Ｆ
ｅ金属間化合物層が形成される。溶融Ｚｎ−Ａｌ合金層
を出た鋼線は、冷却されたのち巻き取られる。この際、
溶融Ｚｎ−Ａｌ合金層温度と鋼線の走行速度に応じてめ
っき付着量が決定される。たとえば、上記、 Ｚｎ−Ａ
ｌ−Ｆｅ金属間化合物層上にＺｎ−Ａｌ合金を厚く付着
せしめる（いわゆる厚めっきを行なう）ためには、Ｚｎ
−Ａｌ合金層温度を下げ、走行速度を高めることを行な
う。この場合、Ｚｎ−Ｆｅ合金層と合金浴中のＡｌの反
応が律速過程となるが、溶融Ｐｂ層通過中に鋼線温度が
目標温度に到達しているため反応は十分進行し高速化に
よるめっき不良の問題は生じない。
【００１４】次に合金組成の限定理由についてのべる。
Ｚｎ−Ａｌ合金の耐食性はＡｌ濃度に依存し、Ａｌ濃度
の高い方が良好な耐食性を示す。したがって、十分な耐
食性向上効果を得るためには３％以上含有せしめる必要
がある。一方、１２％を超えると添加効果が飽和してく
るうえ、融点上昇によりめっき温度が高くなり、鋼線強
度の低下をまねく。これより、Ｚｎ−Ａｌ合金のＡｌ濃
度の下限を２％、上限を１２％とする。なお、Ｚｎ−Ａ
ｌ二元系合金以外にも、前記従来技術に示したところの
、Ｚｎ−Ａｌをベースとする各種合金を使用することも
可能である。
の高い方が良好な耐食性を示す。したがって、十分な耐
食性向上効果を得るためには３％以上含有せしめる必要
がある。一方、１２％を超えると添加効果が飽和してく
るうえ、融点上昇によりめっき温度が高くなり、鋼線強
度の低下をまねく。これより、Ｚｎ−Ａｌ合金のＡｌ濃
度の下限を２％、上限を１２％とする。なお、Ｚｎ−Ａ
ｌ二元系合金以外にも、前記従来技術に示したところの
、Ｚｎ−Ａｌをベースとする各種合金を使用することも
可能である。
【００１５】
【実施例】以下、実施例を図面を参照して説明する。Ｊ
ＩＳ規格のＳＷＲＨ７２Ａ鋼線（２．３ｍｍ）を伸線後
、脱脂酸洗し、その後、塩化アンモニウム＋塩化亜鉛水
溶液中でフラックス処理を行なった。フラックス処理後
の鋼線に対して、図１に示すところの合金めっき槽を用
いて合金めっきを行なった。フラックス処理後の鋼線５
は、溶融Ｚｎ層２、溶融Ｐｂ層３、溶融Ｚｎ−Ａｌ合金
層４の順序で合金めっき槽を通過したのち、垂直に引き
上げられ水冷装置で冷却される。合金めっき層のＡｌ含
有率は１．６％から１３．０％まで変化させ、めっき後
の鋼線の表面性状と耐食性を評価した。
ＩＳ規格のＳＷＲＨ７２Ａ鋼線（２．３ｍｍ）を伸線後
、脱脂酸洗し、その後、塩化アンモニウム＋塩化亜鉛水
溶液中でフラックス処理を行なった。フラックス処理後
の鋼線に対して、図１に示すところの合金めっき槽を用
いて合金めっきを行なった。フラックス処理後の鋼線５
は、溶融Ｚｎ層２、溶融Ｐｂ層３、溶融Ｚｎ−Ａｌ合金
層４の順序で合金めっき槽を通過したのち、垂直に引き
上げられ水冷装置で冷却される。合金めっき層のＡｌ含
有率は１．６％から１３．０％まで変化させ、めっき後
の鋼線の表面性状と耐食性を評価した。
【００１６】比較とした従来法（１）は、 特開昭５８
−１３６７５９号公報に記載の方法で、Ｚｎ−Ａｌ合金
めっき用フラックスを使用したものである。また、従来
法（２）は、特公平１−５４４２８号公報に示された方
法（２浴法）で、１次めっきとしてＡｌを０．１２％含
むＺｎ浴でめっきを行なっている。
−１３６７５９号公報に記載の方法で、Ｚｎ−Ａｌ合金
めっき用フラックスを使用したものである。また、従来
法（２）は、特公平１−５４４２８号公報に示された方
法（２浴法）で、１次めっきとしてＡｌを０．１２％含
むＺｎ浴でめっきを行なっている。
【００１７】表１に、めっき条件とめっき鋼線の表面性
状および耐食性を示す。耐食性の評価は、ＪＩＳ Ｚ
２３７１に規定された塩水噴霧試験により行ない、赤錆
発生時間を溶融Ｚｎめっき鋼線と比較した。結果を下記
の（１）式で定義する耐食性倍率として定量化した。
状および耐食性を示す。耐食性の評価は、ＪＩＳ Ｚ
２３７１に規定された塩水噴霧試験により行ない、赤錆
発生時間を溶融Ｚｎめっき鋼線と比較した。結果を下記
の（１）式で定義する耐食性倍率として定量化した。
【００１８】
【数１】
表１からわかるように、本発明法で製造された合金めっ
き鋼線は、「ぶつ」、「ざら」、不めっき等のめっき欠
陥がなく、また、安定した高い耐食性を示す。
き鋼線は、「ぶつ」、「ざら」、不めっき等のめっき欠
陥がなく、また、安定した高い耐食性を示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、従来法に比べめっき欠陥の発生がなく、また
耐食性に優れた合金めっき鋼線の製造が可能である。ま
た、本発明法では、溶融Ｐｂ層を用いているために合金
浴層へＺｎが持ち込まれることがなく、このため、合金
浴組成の変動が大幅に減少し、高位安定した耐食性を維
持することが容易である。さらに、１次めっき（溶融Ｚ
ｎめっき）と合金めっきを別個に行なう場合と比較して
、本発明法では、両者が一体構造のめっき槽を構成して
いるため、設備ならびに運転コストの低減化が可能であ
る。
によれば、従来法に比べめっき欠陥の発生がなく、また
耐食性に優れた合金めっき鋼線の製造が可能である。ま
た、本発明法では、溶融Ｐｂ層を用いているために合金
浴層へＺｎが持ち込まれることがなく、このため、合金
浴組成の変動が大幅に減少し、高位安定した耐食性を維
持することが容易である。さらに、１次めっき（溶融Ｚ
ｎめっき）と合金めっきを別個に行なう場合と比較して
、本発明法では、両者が一体構造のめっき槽を構成して
いるため、設備ならびに運転コストの低減化が可能であ
る。
【図１】合金めっき槽の断面図である。
１ 合金めっき槽本体
２ 溶融Ｚｎ層
３ 溶融Ｐｂ層
４ 溶融Ｚｎ−Ａｌ合金層
５ フラックス処理後の鋼線
６ 合金めっき鋼線
７ 隔壁
８ ガイドロール
９ ガイドロール
１０ 浸漬ロール
１１ 浸漬ロール
１２ 冷却装置
Claims (1)
- 【請求項１】 めっき槽下部に溶融Ｐｂ層、該溶融Ｐ
ｂ層上の入線部に溶融Ｚｎ層、出線部にＡｌを重量比で
２〜１２％含有する溶融Ｚｎ−Ａｌ合金層を形成させ、
鋼線を溶融Ｚｎ、溶融Ｐｂ、溶融Ｚｎ−Ａｌ合金の順序
で該溶融金属層を連続的に通過させめっきすることを特
徴とするＺｎ−Ａｌ合金めっき鋼線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1680091A JPH04236754A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | Ｚｎ−Ａｌ合金めっき鋼線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1680091A JPH04236754A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | Ｚｎ−Ａｌ合金めっき鋼線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04236754A true JPH04236754A (ja) | 1992-08-25 |
Family
ID=11926232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1680091A Pending JPH04236754A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | Ｚｎ−Ａｌ合金めっき鋼線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04236754A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020040701A (ko) * | 2002-03-05 | 2002-05-30 | 덕산산업주식회사 | 용융알루미늄 도금조 |
| WO2014121979A1 (de) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zum schmelztauchbeschichten von metallband, insbesondere stahlband |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5381434A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-18 | Nippon Kokan Kk | Melting plating method of zinccaluminium alloy |
| JPS6244563A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-26 | Hokkai Koki Kk | 亜鉛−アルミニウム合金めつき鋼線の製造方法 |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP1680091A patent/JPH04236754A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5381434A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-18 | Nippon Kokan Kk | Melting plating method of zinccaluminium alloy |
| JPS6244563A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-26 | Hokkai Koki Kk | 亜鉛−アルミニウム合金めつき鋼線の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020040701A (ko) * | 2002-03-05 | 2002-05-30 | 덕산산업주식회사 | 용융알루미늄 도금조 |
| WO2014121979A1 (de) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zum schmelztauchbeschichten von metallband, insbesondere stahlband |
| US9670573B2 (en) | 2013-02-05 | 2017-06-06 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Method for the hot-dip coating of metal strip, in particular steel strip |
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