JPS5825459A - 耐摩耗性にすぐれた耐食性Ｆｅ基焼結合金 - Google Patents
耐摩耗性にすぐれた耐食性Ｆｅ基焼結合金Info
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- JPS5825459A JPS5825459A JP12272181A JP12272181A JPS5825459A JP S5825459 A JPS5825459 A JP S5825459A JP 12272181 A JP12272181 A JP 12272181A JP 12272181 A JP12272181 A JP 12272181A JP S5825459 A JPS5825459 A JP S5825459A
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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
【発明の詳細な説明】
この発明は、すぐれた耐摩耗性およびなじみ性を有し、
かつ耐食性も兼ね備え、特にこれらの特性が要求される
水中ポンプのシールリングや、アルコール、アルコール
含有ガソリン、変質ガソリンなどの燃料の輸送用あるい
は噴射用ポンプにおけるロータやハウジングなどの構造
部材、さらに水中摺動部材などとして使用するのに適し
たＦｅ基焼結合金に関するものである。
かつ耐食性も兼ね備え、特にこれらの特性が要求される
水中ポンプのシールリングや、アルコール、アルコール
含有ガソリン、変質ガソリンなどの燃料の輸送用あるい
は噴射用ポンプにおけるロータやハウジングなどの構造
部材、さらに水中摺動部材などとして使用するのに適し
たＦｅ基焼結合金に関するものである。
従来、上記種類の部材の製造には、一般に耐食性、耐摩
耗性、およびなじみ性などの特性が要求されることから
、これらの特性を具備したステンレス鋼などの材料が使
用されているが、近年、より苛酷な条件下での使用が強
いられるようになるにしたがって、これらの従来材料で
は十分満足する使用寿命が得られなくなっているのが現
状である。
耗性、およびなじみ性などの特性が要求されることから
、これらの特性を具備したステンレス鋼などの材料が使
用されているが、近年、より苛酷な条件下での使用が強
いられるようになるにしたがって、これらの従来材料で
は十分満足する使用寿命が得られなくなっているのが現
状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記種
類の部材の苛酷な条件下！の使用に際しても長期に亘っ
ての使用が可能な耐摩耗性、耐食性。
類の部材の苛酷な条件下！の使用に際しても長期に亘っ
ての使用が可能な耐摩耗性、耐食性。
を行なった結果、Ｃｒ：２〜１０％未満、Ｎｂ、Ｔａ。
Ｔｉ、Ｚｒ、およびＨｆのうちの１種または２種以上：
１−−２０％、Ｎｉおよびｃｏのうちの１種または２種
：１，２５％を含有し、さらに必要に応じて（ａ）ｗお
よびＭｏのうちの１種または２種：０８３〜１０％と、
（ｂ）ｐ ： ０．１〜２％、 Ｂ ： ０．０１〜
１．％、オヨびＳｉ：０．１〜３％のうちの１種または
２種以上（ただし合量で５％以下）の前記（ａ）および
（ｂ）のいずれか、または両方を含有し、残りがＦｅと
不可避不純物からなる組成（以上重量％）を有するＦｅ
基焼結合金は、Ｎ１およびＣｏのうちの１種または２種
と、Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｔ、ｉ 、 Ｚｒ、およびＨｆの
うちの１種または２種以上とで形成された著しく硬い金
属間化合物、さらに必要に応じてＷおよびＭｏのうちの
１種または２種を含有する場合には、これらの成分も加
わって形成された著しく硬い金属間化合物が素地中に均
一に２分散析出した組織をもつため、すぐれた耐摩耗性
および摺動特性（なじみ性）を有し、さらにｃｒ固溶の
素地によって耐食性にもすぐれるという知見を得たので
ある。
１−−２０％、Ｎｉおよびｃｏのうちの１種または２種
：１，２５％を含有し、さらに必要に応じて（ａ）ｗお
よびＭｏのうちの１種または２種：０８３〜１０％と、
（ｂ）ｐ ： ０．１〜２％、 Ｂ ： ０．０１〜
１．％、オヨびＳｉ：０．１〜３％のうちの１種または
２種以上（ただし合量で５％以下）の前記（ａ）および
（ｂ）のいずれか、または両方を含有し、残りがＦｅと
不可避不純物からなる組成（以上重量％）を有するＦｅ
基焼結合金は、Ｎ１およびＣｏのうちの１種または２種
と、Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｔ、ｉ 、 Ｚｒ、およびＨｆの
うちの１種または２種以上とで形成された著しく硬い金
属間化合物、さらに必要に応じてＷおよびＭｏのうちの
１種または２種を含有する場合には、これらの成分も加
わって形成された著しく硬い金属間化合物が素地中に均
一に２分散析出した組織をもつため、すぐれた耐摩耗性
および摺動特性（なじみ性）を有し、さらにｃｒ固溶の
素地によって耐食性にもすぐれるという知見を得たので
ある。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に成分組成範囲を上記の通りに限定した理由を
説明する。
て、以下に成分組成範囲を上記の通りに限定した理由を
説明する。
（ａ） Ｃｒ
Ｃｒ成分には合金に耐食性および耐酸性を付与すると共
に、素地を強化する作用があるが、その含有量が２チ未
満では前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有
量が１０％以上になると、靭性に低下傾向が現われるよ
うになることから、その含有量を２〜１０チ未満と定め
た。
に、素地を強化する作用があるが、その含有量が２チ未
満では前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有
量が１０％以上になると、靭性に低下傾向が現われるよ
うになることから、その含有量を２〜１０チ未満と定め
た。
（ｂ） Ｎｂ、 Ｔａ 、 Ｔｉ 、 Ｚｒ 、およ
びＨｆこれらの成分には、上記のようにＮｉ、Ｃｏ、さ
らにはＷ、Ｍｏと結合して著しく硬質の金属間化合物を
形成し、これが素地中に均一に析出分散するので、合金
の耐摩耗性および摺動特性が著しく向上するようになる
ほか、Ｎｉ、 Ｃｏ、さらにＷ、Ｍｏと共晶を形成し、
この結果比較的低温で液相が発生するようになることか
ら、合金の密度を向上せしめる均等的作用があるが、そ
の含有量が１％未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方２０チを越えて含有させると、靭性に劣化傾向
が現われるようになるばか９でなく、より一層の向上効
果も得られないことから、その含有量を１〜２０チと定
めた。彦お、°以下これらの成分を総称して金属間化合
物形成成分という。
びＨｆこれらの成分には、上記のようにＮｉ、Ｃｏ、さ
らにはＷ、Ｍｏと結合して著しく硬質の金属間化合物を
形成し、これが素地中に均一に析出分散するので、合金
の耐摩耗性および摺動特性が著しく向上するようになる
ほか、Ｎｉ、 Ｃｏ、さらにＷ、Ｍｏと共晶を形成し、
この結果比較的低温で液相が発生するようになることか
ら、合金の密度を向上せしめる均等的作用があるが、そ
の含有量が１％未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方２０チを越えて含有させると、靭性に劣化傾向
が現われるようになるばか９でなく、より一層の向上効
果も得られないことから、その含有量を１〜２０チと定
めた。彦お、°以下これらの成分を総称して金属間化合
物形成成分という。
（ｃ） ＮｉおよびＣＯ
上記のように、これらの成分には、著しく硬い金属間化
合物を形成して耐摩耗性および摺動特性を向上させると
共に、共晶を形成して焼結性を改善するほか、素地に固
溶して、素地の強化と耐食性の向上をはかる作用がある
が、その含有量が１チ未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方２５チを越えて含有させても前記作用に
より 一層の向上効果は得られず、経済性を考慮し、そ
の含有量を１〜２５％と定めた。
合物を形成して耐摩耗性および摺動特性を向上させると
共に、共晶を形成して焼結性を改善するほか、素地に固
溶して、素地の強化と耐食性の向上をはかる作用がある
が、その含有量が１チ未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方２５チを越えて含有させても前記作用に
より 一層の向上効果は得られず、経済性を考慮し、そ
の含有量を１〜２５％と定めた。
（ａ） ｗおよびＭ。
これらの成分には金属間化合物形成成分ｌＮ１１Ｃｏと
金属間化合ケシよび複化合物を形成して合金を硬化する
と共に、素地に固溶して、これを強化する作用があるの
で、さらに一段とすぐれた耐摩耗性が要求される場合に
、必要に応じて含有されるが、その含有量が０．３％未
満では前記作用に所望の改善効果が得られず、一方１０
％を越えて含有させると、靭性が低下するようになるこ
とから、その含有量を０．３〜１０チと定めた。
金属間化合ケシよび複化合物を形成して合金を硬化する
と共に、素地に固溶して、これを強化する作用があるの
で、さらに一段とすぐれた耐摩耗性が要求される場合に
、必要に応じて含有されるが、その含有量が０．３％未
満では前記作用に所望の改善効果が得られず、一方１０
％を越えて含有させると、靭性が低下するようになるこ
とから、その含有量を０．３〜１０チと定めた。
（ｅ］Ｐ、Ｂ、およびＳｌ
これらの成分には、焼結性を改善して合金を高密度化し
、もって耐食性をより一層向上させ−るほか、素地に固
溶して、これを強化する均等的作用があるので、特にこ
れらの特性が要求される場合に必要に応じて含有される
が、それぞれｐ：ｏ、１チ未満、Ｂ：０．０１チ未満、
およびＳｉ：０．１％未満の含有では前記作用に所望の
効果が得られず、一方、Ｐ：２％、Ｂ：１チ、Ｓｉ：３
％をそれぞれ越え、さらに合量で５％を越えて含有させ
ると、靭性および耐食性が劣化するようになることから
、それぞれの含有量を、ｐ：ｏ、１〜２チ、Ｂ：Ｏ，Ｏ
：１〜１％、３ｉ：０．１〜３％と定め、かつその合量
が５チを越えないものとした。
、もって耐食性をより一層向上させ−るほか、素地に固
溶して、これを強化する均等的作用があるので、特にこ
れらの特性が要求される場合に必要に応じて含有される
が、それぞれｐ：ｏ、１チ未満、Ｂ：０．０１チ未満、
およびＳｉ：０．１％未満の含有では前記作用に所望の
効果が得られず、一方、Ｐ：２％、Ｂ：１チ、Ｓｉ：３
％をそれぞれ越え、さらに合量で５％を越えて含有させ
ると、靭性および耐食性が劣化するようになることから
、それぞれの含有量を、ｐ：ｏ、１〜２チ、Ｂ：Ｏ，Ｏ
：１〜１％、３ｉ：０．１〜３％と定め、かつその合量
が５チを越えないものとした。
不純物のうちＣ成分は、Ｎｉ、 Ｃｏ 、 Ｗ 、 Ｍ
ｏ成分に比して上記金属間化合物形成成分との反応性が
強く、したがってこの金属間化合物形成成分と優先的に
反応して炭化物を形成してしまい、この合金本来のもつ
すぐれた特性を確保することができなくなることから、
０．５チを越えて含有させてはならない。
ｏ成分に比して上記金属間化合物形成成分との反応性が
強く、したがってこの金属間化合物形成成分と優先的に
反応して炭化物を形成してしまい、この合金本来のもつ
すぐれた特性を確保することができなくなることから、
０．５チを越えて含有させてはならない。
つぎに、この発明のＦｅ基焼結合金を実施例により比較
例と対比して説明する。
例と対比して説明する。
実施例
原料粉末として、いずれも粒度： −１５０ｍｅｓｈを
有し、かつＣｒと、 Ｎｂ、 Ｈｆ、 Ｔａ、 Ｚｒ、
およびＴｉのうちの１種または２種以上とを所定量
含有する水噴霧法により形成したＦｅ−Ｃｒ−金属間化
合物形成成分合金粉末を各種用意し、さらにそれぞれ平
均粒径：３μｍを有するＮ１粉末、 Ｃｏ粉末、Ｗ粉末
。
有し、かつＣｒと、 Ｎｂ、 Ｈｆ、 Ｔａ、 Ｚｒ、
およびＴｉのうちの１種または２種以上とを所定量
含有する水噴霧法により形成したＦｅ−Ｃｒ−金属間化
合物形成成分合金粉末を各種用意し、さらにそれぞれ平
均粒径：３μｍを有するＮ１粉末、 Ｃｏ粉末、Ｗ粉末
。
お５よびＭｏ粉末、並びにそれぞれ粒度ニー、ｅ １５
０ｍｅｓｈを有するＦｅ−Ｐ合金（Ｐ ： ２’７％含
有）粉末、 Ｐｅ−Ｂ合金（Ｂ ： ２１％含有）粉末
、およびＦｅ−８％合金（Ｓｉ：４２％含有）粉末を用
意し、これらの原料粉末を第１表に示される配合組成に
それぞれ配合シ、マイニュートミキサにて３０分間混合
し、６ｔ、ｏｎ／ＣＩ！ｌの圧力にて圧粉体を成形し、
ついで真空炉にて１２３０〜１３００℃の温度範囲内の
所定温度に加熱して焼結し、９５０〜１０５０℃の温度
範囲内の所定温度から急冷し、最終的に４８０〜５４０
℃の温度範囲内の所定温度に１．５時間保持の時効処理
を施すことによって、実質的に配合組成と同一の最終成
分組成をもった本発明焼結合金１〜４０および比較焼結
合金１〜８をそれぞれ製造した。なお、比較焼結合金１
〜８は、いずれも構成成分のうちの１種の成分（第１表
に※印を付して表示）がこの発明の範囲から低い方に外
れた組成を有するものである。
０ｍｅｓｈを有するＦｅ−Ｐ合金（Ｐ ： ２’７％含
有）粉末、 Ｐｅ−Ｂ合金（Ｂ ： ２１％含有）粉末
、およびＦｅ−８％合金（Ｓｉ：４２％含有）粉末を用
意し、これらの原料粉末を第１表に示される配合組成に
それぞれ配合シ、マイニュートミキサにて３０分間混合
し、６ｔ、ｏｎ／ＣＩ！ｌの圧力にて圧粉体を成形し、
ついで真空炉にて１２３０〜１３００℃の温度範囲内の
所定温度に加熱して焼結し、９５０〜１０５０℃の温度
範囲内の所定温度から急冷し、最終的に４８０〜５４０
℃の温度範囲内の所定温度に１．５時間保持の時効処理
を施すことによって、実質的に配合組成と同一の最終成
分組成をもった本発明焼結合金１〜４０および比較焼結
合金１〜８をそれぞれ製造した。なお、比較焼結合金１
〜８は、いずれも構成成分のうちの１種の成分（第１表
に※印を付して表示）がこの発明の範囲から低い方に外
れた組成を有するものである。
ついで、この結果得られた本発明焼結合金１〜４０およ
び比較焼結合金ｌ〜８について、密度を測定すると共に
、耐摩耗性試験および耐食性試験を行なった。
び比較焼結合金ｌ〜８について、密度を測定すると共に
、耐摩耗性試験および耐食性試験を行なった。
なお、耐摩耗性試験は、上記各種焼結合金から直径：２
６Ｈφ×厚さ：５ｍｍの寸法を有する回転部材を成形し
、この回転部材を、ロックウェル硬さＨＲＣ： ４４を
有するＪＩＳ−８ＣＭ−３の浸炭材からなるリング部材
（相手部材）に嵌め込んだ状態で、Ｈ２Ｏ： ２％、エ
タノール：１０チ含有のガソリン中に浸漬し、面圧：４
ｋｇ／ＣＩ！Ｌ、回転数：２１００ ｒ、ｐ、ｍ、 、
試験時間： ５００ｈｒの条件で行ない、試験後、上記
回転部材およびリング部材のそれぞれの摺動面における
平均摩耗深さを測定した。
６Ｈφ×厚さ：５ｍｍの寸法を有する回転部材を成形し
、この回転部材を、ロックウェル硬さＨＲＣ： ４４を
有するＪＩＳ−８ＣＭ−３の浸炭材からなるリング部材
（相手部材）に嵌め込んだ状態で、Ｈ２Ｏ： ２％、エ
タノール：１０チ含有のガソリン中に浸漬し、面圧：４
ｋｇ／ＣＩ！Ｌ、回転数：２１００ ｒ、ｐ、ｍ、 、
試験時間： ５００ｈｒの条件で行ない、試験後、上記
回転部材およびリング部材のそれぞれの摺動面における
平均摩耗深さを測定した。
また、耐食性試験は、それぞれ温度：３０℃。
湿度：９０チの雰囲気中に２４時間放置の場合と、極度
に劣化したガソリン中に５０時間浸漬の場合について行
ない、試験後、湿気雰囲気試験では錆発生状況を観察し
、錆発生が全くない場合を０印、わずかにある場合を○
印、全面にある場合をＸ印にて、またガソリ／浸漬試験
では変色なしを○印、変色ありをＸ印にて評価した。こ
れらの結果を第１表に合せて示した。
に劣化したガソリン中に５０時間浸漬の場合について行
ない、試験後、湿気雰囲気試験では錆発生状況を観察し
、錆発生が全くない場合を０印、わずかにある場合を○
印、全面にある場合をＸ印にて、またガソリ／浸漬試験
では変色なしを○印、変色ありをＸ印にて評価した。こ
れらの結果を第１表に合せて示した。
第１表に示される結果から、本発明焼結合金１〜４０は
、いずれもすぐれた耐摩耗性、なじみ性。
、いずれもすぐれた耐摩耗性、なじみ性。
および耐食性を有するものであるのに対して、比較焼結
合金１〜８においては、耐摩耗性、なじみ性、および耐
食性のうち少なくとも１つの特性が劣ったものになって
いる。
合金１〜８においては、耐摩耗性、なじみ性、および耐
食性のうち少なくとも１つの特性が劣ったものになって
いる。
上述のように、この発明のＦ、基焼結合金は、すぐれた
耐摩耗性および摺動特性を有し、かつ耐食性をも有して
いるので、これらの特性が要求される各種ポンプの構造
部材や各種摺動部材、さらにタービンディスクや時計側
などの製造に用いた場合にすぐれた性能を発揮するので
ある。
耐摩耗性および摺動特性を有し、かつ耐食性をも有して
いるので、これらの特性が要求される各種ポンプの構造
部材や各種摺動部材、さらにタービンディスクや時計側
などの製造に用いた場合にすぐれた性能を発揮するので
ある。
出願人 三菱金属株式会社
代理人 富 １）和 夫
手続補正書（自発）
昭和５６年９」２７日
特許庁長官 島 １）春 樹 殿
１、事件の表示
特願昭５６−１２２７２１ 号
２、発明の名称
耐摩耗性にすぐれた耐食性Ｆｅ基焼結合金３、補正をす
る者 事件との関係特許出願人 ７リガナ 住所 東京都千代田区大手町−丁目５番２号氏名（名
称）（６２６）三菱金属株式会社代表者 稲井好廣 ４、代 理 人 ７ 補正の内容 別紙の通り 第１表の１におけるＮｂ、 Ｈｆ、 Ｔａ、 Ｚｒ、お
よびＴ１の欄（以上５ケ所）。
る者 事件との関係特許出願人 ７リガナ 住所 東京都千代田区大手町−丁目５番２号氏名（名
称）（６２６）三菱金属株式会社代表者 稲井好廣 ４、代 理 人 ７ 補正の内容 別紙の通り 第１表の１におけるＮｂ、 Ｈｆ、 Ｔａ、 Ｚｒ、お
よびＴ１の欄（以上５ケ所）。
「２５」とあるを、
「２０」と訂正する。
以上
Claims (4)
- （１） 、 Ｃｒ： ２〜１０ ｑｂ未満、 Ｎｂ、
Ｔａ、 Ｔｉ、 Ｚｒ、およびＨｆのうちの１種または
２種以上：１〜２０％。 Ｎ１およびＣｏのうちの１種または２種：１〜２５％を
含有し、残シがＦｅと不可避不純物からなる組成（以上
重量％）を有することを特徴とする耐摩耗性にすぐれた
耐食性Ｆｅ基焼結合金。 - （２） Ｃｒ： ２〜１０％未満、 Ｎｂ、 Ｔａ、
Ｔｉ、 Ｚｒ、およびＨｆのうちの１種または２種以
上：１〜２０チ。 Ｎ１およびＣＯのうちの１種または２種：ｌ〜２５チを
含有し、さらにＷおよびＭＯのうちの１種または２種＝
０．３〜１０％を含有し、残りがＦｅと不可避不純物か
らなる組成（以上重量％）を有することを特徴とする耐
摩耗性にすぐれた耐食性Ｆｅ基焼結合金。 - （３） Ｃｒ： ２〜１０％未満、 Ｎｂ 、 Ｔａ
、 Ｔｉ、 Ｚｒ 、およびＨｆのうちの１種または２
種以上：１〜２０チ。 Ｎ１およびＣＯのうちの１種または２種＝１〜２５チを
含有し、さらｌＩ？：Ｐ：０．１〜２％、Ｂ：０．０１
〜１チ、およびＳｉ 二０．１〜３％のうちの１種また
は２種以上（ただし合量で５−以下）を含有し、残りが
Ｆｅと不可避不純物からなる組成（以上重量％）を有す
ることを特徴とする耐摩耗性にすぐれた耐食性Ｆｅ基焼
結合金。 - （４）Ｃｒ：２〜１０％未満、 Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｔｉ
、 Ｚｒ 、およびＨｆのうちの１種または２種以上：
１〜２０チ。 Ｎ１およびＣｏのうちの１種または２種＝１〜２５％。 を含有し、さらにＷおよびＭＯのうちの１種または２種
＝０．３〜１０チと、Ｐ：０．１〜２％ｌ Ｂ：０、Ｏ
２Ｎ２チ、および８ｉ：０．１〜３％のうちの１種また
は２種以上（ただし合量で５チ以下）とを含有し、残り
がＦｅと不可避不純物からなる組成（以上重量％）を有
することを特徴とする耐摩耗性にすぐれた耐食性Ｆｅ基
焼結合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12272181A JPS5825459A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 耐摩耗性にすぐれた耐食性Ｆｅ基焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12272181A JPS5825459A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 耐摩耗性にすぐれた耐食性Ｆｅ基焼結合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5825459A true JPS5825459A (ja) | 1983-02-15 |
| JPH0115580B2 JPH0115580B2 (ja) | 1989-03-17 |
Family
ID=14842939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12272181A Granted JPS5825459A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 耐摩耗性にすぐれた耐食性Ｆｅ基焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825459A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109477387A (zh) * | 2016-07-14 | 2019-03-15 | 西门子股份公司 | 转子轴和用于制造转子轴的方法 |
-
1981
- 1981-08-05 JP JP12272181A patent/JPS5825459A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109477387A (zh) * | 2016-07-14 | 2019-03-15 | 西门子股份公司 | 转子轴和用于制造转子轴的方法 |
| US11066933B2 (en) | 2016-07-14 | 2021-07-20 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Rotor shaft and method for producing a rotor shaft |
| CN109477387B (zh) * | 2016-07-14 | 2021-09-03 | 西门子股份公司 | 转子轴和用于制造转子轴的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0115580B2 (ja) | 1989-03-17 |
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