JPS6039143B2 - 耐孔食性アルミニウム合金 - Google Patents
耐孔食性アルミニウム合金Info
- Publication number
- JPS6039143B2 JPS6039143B2 JP10789079A JP10789079A JPS6039143B2 JP S6039143 B2 JPS6039143 B2 JP S6039143B2 JP 10789079 A JP10789079 A JP 10789079A JP 10789079 A JP10789079 A JP 10789079A JP S6039143 B2 JPS6039143 B2 JP S6039143B2
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- Japan
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- corrosion
- pitting corrosion
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、すぐれた耐孔食性を有するアルミニウム合
金に関するものである。
金に関するものである。
従来、一般に、例えばＪＩＳ５００５（Ｍｇ：０．５〜
１．１％含有）や５０５０（Ｍｇ：１．１〜１．８％含
有、以上重量％）などの比較的Ｍｇ含有量の低いＡＩ−
Ｍｇ合金、すなわちＭｇ：０．５〜１．８重量％を含有
するＡＩ−Ｍｇ合金は、比較的良好な耐食性、すぐれた
成形加工性や熔接性、そして中程度の強度を有すること
から種々の分野で広く適用されており、特に耐候性にす
ぐれていることから、建築構造物や車師などの内外装村
などに広く用いられている。
１．１％含有）や５０５０（Ｍｇ：１．１〜１．８％含
有、以上重量％）などの比較的Ｍｇ含有量の低いＡＩ−
Ｍｇ合金、すなわちＭｇ：０．５〜１．８重量％を含有
するＡＩ−Ｍｇ合金は、比較的良好な耐食性、すぐれた
成形加工性や熔接性、そして中程度の強度を有すること
から種々の分野で広く適用されており、特に耐候性にす
ぐれていることから、建築構造物や車師などの内外装村
などに広く用いられている。
前記山一Ｍｇ合金が良好な耐食性を示すのは、その表面
にＡＩ−Ｍｇ合金特有の強固な自然酸化皮膜が形成され
ることに起因するものである。しかしながら、この酸化
皮膜中に不可避的に不純物が含有されていたり、熱的あ
るいは機械的に傷が付与されたりすると、これらの個所
は十分な耐食性を発揮することができず、したがってこ
れらの個所は選択的に溶解され、この結果著しい局部的
腐食、すなわち孔食が発生することがいまいま起ってい
た。特にこの孔食発生の鏡向は、使用環境中にＣｕイオ
ンなどの重金属イオンが含有される場合に顕著に現われ
るものである。この発明は、上述のような観点から、上
記従来山一Ｍｇ合金、すなわちＭｇ：０．５〜１．箱重
量％を含有するＡＬＭｇ合金のもつ良好な成形加工性、
溶接性、および機械性質などの特性を具備した状態で、
耐孔食性を著しく改善したアルミニウム合金を提供する
もので、上記従来ＡＩ−Ｍｇ合金の表面に形成される自
然酸化皮膜のもつすぐれた耐食性を、少量のＺｎを含有
せしめることによって低下させて、その腐食形態を全面
腐食型とするとともに、さらに、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｍ
ｏ，Ｔｉ、およびＶなどの遷移元素の１種または２種以
上を少量含有せしめられることによって結晶粒微細化効
果を付与し、これによって腐食開始箇所所をできるだけ
増加させて、全面腐食型の腐食形態をより確実とし、苛
酷な腐食環境中でも局部的腐食および孔食を完全に抑制
するようにしたアルミニウム合金に特徴を有するもので
ある。
にＡＩ−Ｍｇ合金特有の強固な自然酸化皮膜が形成され
ることに起因するものである。しかしながら、この酸化
皮膜中に不可避的に不純物が含有されていたり、熱的あ
るいは機械的に傷が付与されたりすると、これらの個所
は十分な耐食性を発揮することができず、したがってこ
れらの個所は選択的に溶解され、この結果著しい局部的
腐食、すなわち孔食が発生することがいまいま起ってい
た。特にこの孔食発生の鏡向は、使用環境中にＣｕイオ
ンなどの重金属イオンが含有される場合に顕著に現われ
るものである。この発明は、上述のような観点から、上
記従来山一Ｍｇ合金、すなわちＭｇ：０．５〜１．箱重
量％を含有するＡＬＭｇ合金のもつ良好な成形加工性、
溶接性、および機械性質などの特性を具備した状態で、
耐孔食性を著しく改善したアルミニウム合金を提供する
もので、上記従来ＡＩ−Ｍｇ合金の表面に形成される自
然酸化皮膜のもつすぐれた耐食性を、少量のＺｎを含有
せしめることによって低下させて、その腐食形態を全面
腐食型とするとともに、さらに、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｍ
ｏ，Ｔｉ、およびＶなどの遷移元素の１種または２種以
上を少量含有せしめられることによって結晶粒微細化効
果を付与し、これによって腐食開始箇所所をできるだけ
増加させて、全面腐食型の腐食形態をより確実とし、苛
酷な腐食環境中でも局部的腐食および孔食を完全に抑制
するようにしたアルミニウム合金に特徴を有するもので
ある。
したがって、この発明のアルミニウム合金は、Ｍｇを０
．５〜１．頚重量％含有する公知のＡＩ−Ｍｇ合金に、
０．３〜１．の重量％のＺｎと、０．０５〜０．乳重量
％の、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔｉ、およびＶのうち
の１糧または２種以上を含有させた組成をもつことに特
徴を有するものである。
．５〜１．頚重量％含有する公知のＡＩ−Ｍｇ合金に、
０．３〜１．の重量％のＺｎと、０．０５〜０．乳重量
％の、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔｉ、およびＶのうち
の１糧または２種以上を含有させた組成をもつことに特
徴を有するものである。
この発明のアルミニウム合金において、ＺｎおよびＣｒ
，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｖの含有量をそれぞれ上記
のように限定したのは「Ｚｎの含有量が０．紅重量％未
満では、所望のすぐれた耐孔食性を付与することができ
ず、一方１．の重量％を越えて含有させると、不均一腐
食や孔食が発生するようになるとともに、腐食量が増大
するようになることから、その含有量を０．３〜１．の
重量％と限定した。
，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｖの含有量をそれぞれ上記
のように限定したのは「Ｚｎの含有量が０．紅重量％未
満では、所望のすぐれた耐孔食性を付与することができ
ず、一方１．の重量％を越えて含有させると、不均一腐
食や孔食が発生するようになるとともに、腐食量が増大
するようになることから、その含有量を０．３〜１．の
重量％と限定した。
また、Ｃｒ，Ｍｎ．Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｖなどの遷移元
素の含有量が０．０５重量％未満では、結晶粒微細化作
用が十分でないので、全面腐食型の腐食形態を強化して
不均一腐食や孔食の発生を防止する効果がほとんど現わ
れず、一方０．３重量％を越えて含有させると鋳造時に
巨大晶出物が形成されやすく、不均一腐食や孔食が発生
するのでＺｎ添加による耐孔食性改善の効果が失われる
とともに、腐食豊か著しく増大するようになることに加
えて、材料の加工性や機械的性質等にも悪影響を生ずる
こととなるので、その含有量を０．０５〜０．３重量％
とした。このＣｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｖの遷移
元素の各々が、耐孔食性の改善に均等な効果を発揮する
ことは言うまでもないことである。なお、Ｍｇの含有量
を０．５〜１．紅重量％に限定したのは、公知のように
、Ｍｇの含有量が０．２重量％未満では必要な機械的強
度を得ることができないとともに、耐食性向上の効果が
期待できず、一方２．１重量％を越えて含有させると、
熱間加工性が悪くなるとともに耐食性も再び低下するこ
とから、その含有量を０．５〜１．８重量％と限定した
ものである。一般に、アルミニウム合金は、Ｚｎを添加
することによって電気化学的に卑になる。
素の含有量が０．０５重量％未満では、結晶粒微細化作
用が十分でないので、全面腐食型の腐食形態を強化して
不均一腐食や孔食の発生を防止する効果がほとんど現わ
れず、一方０．３重量％を越えて含有させると鋳造時に
巨大晶出物が形成されやすく、不均一腐食や孔食が発生
するのでＺｎ添加による耐孔食性改善の効果が失われる
とともに、腐食豊か著しく増大するようになることに加
えて、材料の加工性や機械的性質等にも悪影響を生ずる
こととなるので、その含有量を０．０５〜０．３重量％
とした。このＣｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｖの遷移
元素の各々が、耐孔食性の改善に均等な効果を発揮する
ことは言うまでもないことである。なお、Ｍｇの含有量
を０．５〜１．紅重量％に限定したのは、公知のように
、Ｍｇの含有量が０．２重量％未満では必要な機械的強
度を得ることができないとともに、耐食性向上の効果が
期待できず、一方２．１重量％を越えて含有させると、
熱間加工性が悪くなるとともに耐食性も再び低下するこ
とから、その含有量を０．５〜１．８重量％と限定した
ものである。一般に、アルミニウム合金は、Ｚｎを添加
することによって電気化学的に卑になる。
このような特性は徴量の遷移元素の添加の影響をほとん
ど受けないので、徴量のＺｎおよび遷移元素を含有する
本発明合金は、電気化学的により貴なアルミニウム合金
の芯材に、皮材としてクラツドすることによって耐孔食
性にすぐれた複合材料を構成し得るという利点もある。
従来も、ＪＩＳ７０７２合金を皮村としてクラツドした
複合材がこの種の目的のために広く使用されていたが、
この皮村は耐孔食性が必ずしも十分でなく、孔食が容易
に芯村まで到達し、芯村オと皮材の境界面が優先的に腐
食されて皮材のはがれが生じたりするなど、防食上種々
の問題があった。これに対して、本発明合金を皮材とし
てクラッドした複合材は、皮材のすぐれた耐孔食性に加
えて、犠牲陽極効果を併せもつことになり、孔食が極め
て発生しにくく、万一発生しても、皮村が芯村オをよく
防食し、芯材が侵食を受けることを防止してくれるとい
う効果を有するものである。このような効果の期待でき
る芯材としては、本発明合金よりも電気化学的に貴な材
料、すなわち、純アルミニウム、ＡＩ−Ｃｕ系〜ＡＩ−
Ｍｎ系、Ｎ−Ｓｊ系、ＡＩ−Ｍｇ系、ＡＩ−Ｍｇ−Ｓｉ
系の各合金などが該当する。ついで、この発明のアルミ
ニウム合金を実施例により、従来公知のＡＩ−Ｍｇ合金
と、これに微量のＺｎを含有させた材料、および公知の
複合材料と比較しながら説明する。
ど受けないので、徴量のＺｎおよび遷移元素を含有する
本発明合金は、電気化学的により貴なアルミニウム合金
の芯材に、皮材としてクラツドすることによって耐孔食
性にすぐれた複合材料を構成し得るという利点もある。
従来も、ＪＩＳ７０７２合金を皮村としてクラツドした
複合材がこの種の目的のために広く使用されていたが、
この皮村は耐孔食性が必ずしも十分でなく、孔食が容易
に芯村まで到達し、芯村オと皮材の境界面が優先的に腐
食されて皮材のはがれが生じたりするなど、防食上種々
の問題があった。これに対して、本発明合金を皮材とし
てクラッドした複合材は、皮材のすぐれた耐孔食性に加
えて、犠牲陽極効果を併せもつことになり、孔食が極め
て発生しにくく、万一発生しても、皮村が芯村オをよく
防食し、芯材が侵食を受けることを防止してくれるとい
う効果を有するものである。このような効果の期待でき
る芯材としては、本発明合金よりも電気化学的に貴な材
料、すなわち、純アルミニウム、ＡＩ−Ｃｕ系〜ＡＩ−
Ｍｎ系、Ｎ−Ｓｊ系、ＡＩ−Ｍｇ系、ＡＩ−Ｍｇ−Ｓｉ
系の各合金などが該当する。ついで、この発明のアルミ
ニウム合金を実施例により、従来公知のＡＩ−Ｍｇ合金
と、これに微量のＺｎを含有させた材料、および公知の
複合材料と比較しながら説明する。
通常の熔解鋳造法により第１表に示される最終成分組成
をもった本発明合金１〜ｉ５および比較合金１〜４をそ
れぞれ製造した。
をもった本発明合金１〜ｉ５および比較合金１〜４をそ
れぞれ製造した。
比較合金１はＪＩＳ５００５合金に準じた成分組成をも
ったものであり「 この比較合金１にＺｎを０．５重量
％含有させたものが比較合金２であり、この比較合金２
にＣｒをそれぞれ０．０５０．１０，０．２０，０．３
５重量％含有させたものが、本発明合金１〜３と比較合
金３である。また、比較合金２にそれぞれ０．１５重量
％のＭｎ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｖをを含有させたものが
本発明合金４〜８である。比較合金４はＪＩＳ５０５川
合金に準じた成分組成をもつたものであり、これにＺｎ
を０．３重量％とＭｎを０．２重量％含有させたものが
本発明合金９である。さらに、比較合金２にそれぞれＣ
ｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｍｏ，およびＶのうちの２種以上を含
有させたものが本発明合金１０〜１５である。また、第
１表には、複合材の芯材および比較材として、純アルミ
ニウム、ＪＩＳ３００３に準ずるＡＩ−Ｍｎ合金および
ＪＩＳ７０７２に準ずるＡＩ−Ｚｎ合金およびＪＩＳ７
０７２に準ずるＮ−Ｚｎ合金を通常の溶解鋳造法によっ
て製造したものの最終成分組成をも示した。このように
漆製した本発明合金１〜１５と比較合金１〜４に対して
、均質化処理を施した後、袷間圧延によって１肋の板厚
を有する板材とした。
ったものであり「 この比較合金１にＺｎを０．５重量
％含有させたものが比較合金２であり、この比較合金２
にＣｒをそれぞれ０．０５０．１０，０．２０，０．３
５重量％含有させたものが、本発明合金１〜３と比較合
金３である。また、比較合金２にそれぞれ０．１５重量
％のＭｎ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｖをを含有させたものが
本発明合金４〜８である。比較合金４はＪＩＳ５０５川
合金に準じた成分組成をもつたものであり、これにＺｎ
を０．３重量％とＭｎを０．２重量％含有させたものが
本発明合金９である。さらに、比較合金２にそれぞれＣ
ｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｍｏ，およびＶのうちの２種以上を含
有させたものが本発明合金１０〜１５である。また、第
１表には、複合材の芯材および比較材として、純アルミ
ニウム、ＪＩＳ３００３に準ずるＡＩ−Ｍｎ合金および
ＪＩＳ７０７２に準ずるＡＩ−Ｚｎ合金およびＪＩＳ７
０７２に準ずるＮ−Ｚｎ合金を通常の溶解鋳造法によっ
て製造したものの最終成分組成をも示した。このように
漆製した本発明合金１〜１５と比較合金１〜４に対して
、均質化処理を施した後、袷間圧延によって１肋の板厚
を有する板材とした。
また皮材の厚さが全板厚の１０％を占める本発明複合材
１〜３および比較複合材を前記の板厚１帆を有する板材
と上記の各材質の芯材とを熱間圧延によってクラッドし
、ついで冷間圧延によって板厚１凧とすることによって
製造した。第１表 なお、本発明複合材１は純アルミニウムを芯材とし、皮
材として本発明合金２を１０％の厚さでクラッドしたも
の、本発明複合材２はＡＩ−Ｍｎ合金（第１表参照）を
芯村とし、皮材として本発明合金２を１０％の厚さでク
ラツドしたもの、本発明複合材３はＡＩ−Ｍｇ合金すな
わち比較合金４を芯村とし、皮材として本発明合金２を
１０％の厚さでクラッドしたものであり、比較複合材は
山一Ｍｎ合金を芯材とし、皮材としてＡＩ−Ｚｎ合金（
第１表参照）を１０％の厚さでクラッドしたものである
。
１〜３および比較複合材を前記の板厚１帆を有する板材
と上記の各材質の芯材とを熱間圧延によってクラッドし
、ついで冷間圧延によって板厚１凧とすることによって
製造した。第１表 なお、本発明複合材１は純アルミニウムを芯材とし、皮
材として本発明合金２を１０％の厚さでクラッドしたも
の、本発明複合材２はＡＩ−Ｍｎ合金（第１表参照）を
芯村とし、皮材として本発明合金２を１０％の厚さでク
ラツドしたもの、本発明複合材３はＡＩ−Ｍｇ合金すな
わち比較合金４を芯村とし、皮材として本発明合金２を
１０％の厚さでクラッドしたものであり、比較複合材は
山一Ｍｎ合金を芯材とし、皮材としてＡＩ−Ｚｎ合金（
第１表参照）を１０％の厚さでクラッドしたものである
。
ついで、これらの板材および複合材より試験片を切り出
し、浸贋腐食試験に供した。浸漬腐食試験は、１岬ｐｍ
という多量のＣｕイオンを添加した４０００の水道水と
、同じく１のｐｍのＣｕイオンを添加した４０ｏｏの３
％食塩水に、それぞれ１ケ月浸債の条件にて行ない、試
験後、腐食生成物を除去して腐食減量、孔食数および最
大孔食深さを測定した。この結果を第１表に示した。第
２表に示されるように、本発明合金１〜１５および本発
明合金を皮材としてクラツドした本発明複合材１〜３は
、前記の食塩水試験や、孔食性の特に顕著な水道水試験
に対してすぐれた結果を得ることができ、苛酷な腐食条
件下でも顕しくすぐれた耐孔食性を有することが明らか
である。第２表なお、第２表における※印は、局部腐食
深さが１０〃肌以下の全面腐食形態を示すものである。
し、浸贋腐食試験に供した。浸漬腐食試験は、１岬ｐｍ
という多量のＣｕイオンを添加した４０００の水道水と
、同じく１のｐｍのＣｕイオンを添加した４０ｏｏの３
％食塩水に、それぞれ１ケ月浸債の条件にて行ない、試
験後、腐食生成物を除去して腐食減量、孔食数および最
大孔食深さを測定した。この結果を第１表に示した。第
２表に示されるように、本発明合金１〜１５および本発
明合金を皮材としてクラツドした本発明複合材１〜３は
、前記の食塩水試験や、孔食性の特に顕著な水道水試験
に対してすぐれた結果を得ることができ、苛酷な腐食条
件下でも顕しくすぐれた耐孔食性を有することが明らか
である。第２表なお、第２表における※印は、局部腐食
深さが１０〃肌以下の全面腐食形態を示すものである。
つぎに、万一、複合材皮材に孔食が発生した場合の、芯
材に対する防食効果を検討した。孔食が発生すると食孔
内は溶出した金属の塩が濃縮されるので、このような環
境中での異種材料＊間の接触腐食挙動は、各材料の脱気
ＡＩＣ１３水溶液中における自然電極電位と食塩水中で
の孔食発生電位をそれぞれ比較することによって推定す
ることができるから、本発明合金１〜１５および比較合
金４、さらに上記の比較材について上記各電位を測定し
た結果を第３表に示す。
材に対する防食効果を検討した。孔食が発生すると食孔
内は溶出した金属の塩が濃縮されるので、このような環
境中での異種材料＊間の接触腐食挙動は、各材料の脱気
ＡＩＣ１３水溶液中における自然電極電位と食塩水中で
の孔食発生電位をそれぞれ比較することによって推定す
ることができるから、本発明合金１〜１５および比較合
金４、さらに上記の比較材について上記各電位を測定し
た結果を第３表に示す。
第３表
第３表に示されるように、本発明合金は
ＪＩＳ７０７２合金に比べて含有Ｚｎ量が少ないにもか
かわらず、電気化学的に同等あるいはそれ以上に卑であ
り、十分な犠牲陽極効果が期待できることが明らかであ
る。
かわらず、電気化学的に同等あるいはそれ以上に卑であ
り、十分な犠牲陽極効果が期待できることが明らかであ
る。
したがって、本発明合金単独では強度不足のために使用
できない例えば各種水タンクや配管などの分野にも、高
強度合金を芯材とし、本発明アルミニウム合金を皮材と
したクラツド材として何ら問題なく使用することができ
るので、その使用範囲が著しく広がることになるのであ
る。上述のように、この発明のアルミニウム合金は、従
釆のＭｇ含有量の比較的低いＡＩ−Ｍｇ合金と同等の良
好な成形加工性、溶接性、および機械的性質などを具備
した上で、さらにすぐれた耐孔食性を有するとともに、
複合材の皮村として使用した場合に、芯村に対する十分
な犠性陽極効果を有するなど、工業上有用な効果をもた
らすものである。
できない例えば各種水タンクや配管などの分野にも、高
強度合金を芯材とし、本発明アルミニウム合金を皮材と
したクラツド材として何ら問題なく使用することができ
るので、その使用範囲が著しく広がることになるのであ
る。上述のように、この発明のアルミニウム合金は、従
釆のＭｇ含有量の比較的低いＡＩ−Ｍｇ合金と同等の良
好な成形加工性、溶接性、および機械的性質などを具備
した上で、さらにすぐれた耐孔食性を有するとともに、
複合材の皮村として使用した場合に、芯村に対する十分
な犠性陽極効果を有するなど、工業上有用な効果をもた
らすものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｍｇ：０．５〜１．８％、 Ｚｎ：０．３〜１％、 を含有し、さらに、 Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔｉ、およびＶのうちの１種
または２種以上：０．０５〜０．３％、を含有し、残り
がＡｌ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孔食性アルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10789079A JPS6039143B2 (ja) | 1979-08-24 | 1979-08-24 | 耐孔食性アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10789079A JPS6039143B2 (ja) | 1979-08-24 | 1979-08-24 | 耐孔食性アルミニウム合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5633448A JPS5633448A (en) | 1981-04-03 |
| JPS6039143B2 true JPS6039143B2 (ja) | 1985-09-04 |
Family
ID=14470661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10789079A Expired JPS6039143B2 (ja) | 1979-08-24 | 1979-08-24 | 耐孔食性アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039143B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6123740A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-02-01 | Kobe Steel Ltd | スピニング成形加工用アルミニウム合金 |
| JPS62110620A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-21 | Nippon Gakki Seizo Kk | 磁気記録媒体用サブストレ−ト |
| JPH02258944A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-19 | Sky Alum Co Ltd | 耐孔食性に優れた缶容器蓋用アルニミウム合金圧延板 |
| CN100465316C (zh) * | 2005-03-07 | 2009-03-04 | 东北轻合金有限责任公司 | 具有中等机械强度耐腐蚀的铝合金及其制造方法 |
-
1979
- 1979-08-24 JP JP10789079A patent/JPS6039143B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5633448A (en) | 1981-04-03 |
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