CN101490302A - 具有高间隙含量的金属制品 - Google Patents

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Abstract

对薄金属工件进行基于低温扩散的表面处理以制造薄金属产品，其中该薄金属产品整体上有至少一种性质相对于未经所述表面处理的其它方面相同的产品而言提高了至少10％。

Description

具有高间隙含量的金属制品
相关申请的交叉引用
[0001]本申请以2006年7月24日提交的在先美国临时专利申请第60/832,844号为基础，并要求其优先权，本文将该申请的公开内容通过引用引入。
背景
[0002]表面硬化(case hardening)是广泛采用的用于增强成形金属制品的表面硬度的工业方法。在典型的商业方法中，工件与天然气或丙烷在升高的温度下接触，从而所述碳化合物分解释放的碳原子扩散入所述工件的表面。硬化通过如下过程发生：那些扩散的碳原子与工件中的一种或多种金属反应由此形成不同的化学化合物(即碳化物)，随后这些碳化物在形成所述工件表面的金属中析出为离散的异常坚硬的结晶颗粒。参见，Stickels的＂Gas Carburizing＂，312-324页，卷4，ASMHandbook，
Figure A200780027620D0003132815QIETU
1991，ASM International。
[0003]碳化物沉淀不仅增强了表面硬度，它们也会促进腐蚀。出于这种原因，不锈钢极少通过常规气体渗碳进行表面硬化，因为这会损害钢抗腐蚀性。
[0004]在20世纪80年代中期，开发了用于不锈钢表面硬化的技术，其中将工件与一氧化碳和氢气在低温下(通常低于500℃(932℉))接触。在这些温度，并且只要渗碳过程不持续太久，则一氧化碳分解释放的碳原子扩散入工件表面通常达到20-50μ的深度，而不会形成碳化物析出物。虽然如此，仍然得到非常坚硬的硬化层(表层)，相信这是由于扩散的碳原子对金属的晶格所施加的应力造成的。此外，由于不存在碳化物析出物，钢的抗腐蚀性未受损害，甚至有提高。
[0005]在众多公开出版物中描述了该技术(亦称“低温渗碳”)，包括US5,556,483、US5,593,510、US5,792,282、US6,165,597、US6,547,888、EP0787817，JP9-14019(Kokai9-268364)和JP9-71853(Kokai9-71853)。这些文献的公开内容在此通过引用结合进来。
发明内容
[0006]根据本发明，对非常薄的工件进行低温渗碳，从而扩散的碳到达产品核心的相当大的部分。结果是所得的新产品总体而言含有更高水平的间隙(扩散的)碳，且相对于之前显示出更好的综合性质。
[0007]因此，本发明提供了用于生产薄金属产品的方法，其中该金属产品总体而言有至少一种性质相比未经处理的其它方面相同的产品提高了至少10％，所述方法包括对薄金属工件进行基于低温扩散的表面处理，优选低温渗碳。最常见的是，屈服强度显著提高同时延展性充分保持。
[0008]此外，本发明还提供了通过对薄金属工件进行基于低温扩散的表面处理制得的薄金属产品，该薄金属产品总体而言相比未进行这种表面处理的其它方面相同的产品显示出至少一种性质提高了至少10％，所述表面处理优选为低温渗碳处理。
[0009]最后，本发明还提供了成形制品(shaped article)，其通过将大量上述薄金属产品成形为所需形状并烧结制得。
附图说明
[0010]参照附图可以更容易地理解本发明，其中：
[0011]图1和2显示了本发明的AISI316不锈钢箔低温渗碳对屈服强度和延展性的影响，图1显示了原始载荷vs.位移数据，而图2显示了归一化为标准应力/应变曲线的数据。
低温渗碳
[0012]如上所述，本发明的主要目标是铁-、镍-、钴-和/或铬-基合金，特别是不锈钢，的低温渗碳。在广泛记载于上述US5,556,483、US5,593,510、US5,792,282、US6,165,597、US6,547,888、EPO0787817、JP9-14019(Kokai9-268364)和JP9-71853(Kokai9-71853)的这种方法中，碳元素扩散进入形成所述工件的金属基体(metal matrix)中，而不会形成碳化物析出物。在本文中，提及渗碳不锈钢“不形成碳化物析出物”时应当理解为表示“不形成对不锈钢抗腐蚀性有不利影响的类型和数量的碳化物析出物”。
[0013]根据本发明，以过去相同的方式进行低温渗碳，从而制得渗碳的工件，其处理后的表面或“硬化层”含有升高量的碳元素，通常约2-15原子％，更通常约5-10原子％或甚至为9-12原子％。由于低温渗碳是基于扩散的方法，根据Fick’s定理，工件表面中的碳浓度从位于或非常接近工件最外表面处的最大值下降至平衡值(即构成工件的“天然”或未处理的金属中的碳浓度)。因此，应当理解，当提及碳浓度为约2-15原子％时指位于或接近工件表面的碳浓度，该浓度可能在距离工件外表面少至5μm、但更通常距离工件外表面20-50μm左右的深度处降至平衡值。然而，更大的扩散碳深度如深达75μm或者甚至100μm也是可能的。
其它基于低温扩散的表面处理
[0014]虽然本发明关注于铁-、镍-和钴-基合金的低温渗碳，但是其他类似的基于扩散的表面处理也可采用。
[0015]在如上所述的低温渗碳中，原子碳从间隙扩散进入工件表面内，即碳原子移动通过金属原子之间的空间，而没有明显的金属原子置换式扩散。由于处理温度低，这些碳原子与工件表面的金属原子形成固溶体。它们不与这些金属原子反应形成其他化合物。因此，低温渗碳与在更高温进行的正常渗碳不同，在更高温渗碳中碳原子反应形成促进腐蚀的碳化物析出物，即特别的金属化合物如M23C6(如Cr23C6或碳化铬)、M5C2等等，其以与包含它们的金属基体分离和分开的离散相形式存在。
[0016]其他类似方法是公知的用于改变该金属工件的表面特性的方法，这些方法在相对低的温度将原子通过间隙扩散进入工件表面，与其中的金属原子形成固溶体，而不形成分离的相形式的新化合物。举例而言，例子包括铁、铬和/或镍基合金的渗氮，铁、铬和/或镍基合金的碳氮共渗，以及钛基合金的渗氮。为了方便，所有这些方法统称为“基于低温间隙扩散的表面处理”。
[0017]根据本发明，所有这类基于低温间隙扩散的表面处理均可使用。换而言之，采用本发明的技术，这些基于低温间隙扩散的表面处理中的每一种均可应用于薄金属工件，以制造相比过去可得产品具有更高扩散原子浓度和更优良性质的新产品。
合金
[0018]本发明通常在由铁基或镍基合金制成的工件上进行。这类材料是公知的，并且在例如上述美国专利5,792,282、美国专利6,093,303、美国专利6,547,888，EPO 0787817和日本专利9-14019(Kokai9-268364)中有记载。
[0019]特别关注的合金是钢，特别是含有5-50wt％、优选10-40wt％Ni的钢。优选的合金含有10-40wt％的Ni和10-35wt％的Cr。更优选的是不锈钢，特别是AISI 300系列钢。特别关注的是AISI 301，303，304，309，310，316，316L，317，317L，321，347，CF8M，CF3M，254SMO，A286和AL6XN不锈钢。到本文写作时，本发明尚未成功地在400系列不锈钢上实施，相信这是由于还没有确定为低温渗碳做准备而对钢进行去钝化的适合条件造成的。虽然如此，AISI 400系列不锈钢，特别是合金410、合金416和合金440C也受到特别关注。
[0020]可根据本发明进行低温渗碳的具体的镍基合金举例而言包括合金600、合金625、合金825、合金C-22、合金C-276、合金20Cb和合金718。
[0021]除铁-和镍-基合金之外，本发明的低温渗碳也可在钴基合金以及锰基合金上进行。这类钴基合金的例子包括MP35N和BiodurCMM，而这种锰基合金的例子包括AISI 201、AISI 203EZ和Biodur 10。
[0022]可根据本发明进行处理的金属的具体相并不重要，因为本发明可在任何相结构的金属上实施，包括但不限于奥氏体、铁素体、马氏体、双金属(duplex metal)(如奥氏体/铁素体)等等。
薄工件和产品
[0023]根据本发明，在“薄”工件上进行基于低温间隙扩散的表面处理，以制造“薄”的表面处理的产品。
[0024]经过基于低温间隙扩散的表面处理的工件可视为具有被扩散物富集的表面或“硬化层”包围的内核。当所述间隙扩散处理是低温渗碳时，该渗碳的表面通常向下延伸至距最外表面约20μm到约40μm、或者甚至50μm的深度，但是更大的深度也是可能的。由于该硬化层深度相对于所述工件的整个厚度而言非常薄，所以所述制品的大部分且基本上全部由天然金属(即没有灌注额外量的间隙碳的金属)构成。结果，所述硬化层对工件整体的机械性能没有明显的影响。
[0025]然而，根据本发明，被处理的工件非常薄，通常厚度为0.0004到0.01英寸左右(～0.01到～0.25mm；～10到～250μ)，更通常约0.001到0.003英寸厚(～0.025到～0.08mm；～25到～75μ)。在这些小工件厚度时，硬化层厚度相对于核的厚度而言变得显著，结果是工件的总体性质确实受到硬化层影响。因此，根据本发明，可能制造具有未曾发现的性质的新材料。
[0026]图1和图2对此进行了举例说明，其中显示了多种0.002英寸(～0.048mm；～50μ)厚的不同AISI 316不锈钢箔显示出的应力/应变关系，所述箔已根据本发明经低温渗碳制成“薄”表面处理的箔产品。如图所示，曲线A代表的未处理箔在约300MPa(百万帕斯卡)的应力达到其弹性极限。相比之下，曲线B代表的根据本发明处理的箔直到施加的压力为约1200MPa时才达到弹性极限。这代表屈服强度提高至四倍而延展性基本保持，从而表明这些处理的箔与作为其原料的未处理箔是相当不同的材料。
[0027]如上所述，本发明处理的工件是薄工件，通常厚度为0.0004到0.01英寸左右(～0.01到～0.25mm；～10到～250μ)，更通常约0.001到0.003英寸厚(～0.024到～0.08mm；～25到～75μ)。然而，如果需要也可处理厚度更大或更小的工件。重要的是这些工件要足够薄，且所述基于低温扩散的表面处理进行足够长的时间，从而通过该表面处理得到的硬化层给所述产品整体的至少一种性质相对于作为其原料的其它方面相同的工件带来显著的变化(即≥10％)。
[0028]因此，在本文中，与经过低温间隙扩散表面处理的工件相关的“薄”应当理解为表示如下厚度：其足够小使得通过所述处理制得的产品的至少一种性质相比未经该表面处理的其它方面相同的产品提高了至少10％。
[0029]用于本发明目的的“薄”工件和产品的具体例子包括例如箔、丝、粉、片和其他颗粒。其他形状也是可能的。
性质提高
[0030]通过本发明可以提高薄金属工件的各种不同的机械、电学和磁性特性。例子包括但不限于硬度、屈服强度、极限抗张强度、弹性极限、电阻和磁化率。此外，虽然上述公开内容提及将这些性质中至少一种提高至少10％，应当理解也可能达到高得多的提高。例如，电阻可以提高多至20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或者甚至100％，通常为15-60％。类似地，屈服强度可提高多至100％、200％、300％、400％，且甚至500％也是可能的。最重要地，实际上这些显著提高可以在不明显降低其他性质如延展性等的情况下实现。
[0031]图1和2中对此做了进一步举例说明，其中显示根据本发明低温渗碳的箔(曲线B)一直保持其延展性，直到在约20％或更高的伸长率下断裂。虽然该断裂时的伸长率不如曲线A的未处理箔显示的伸长率(断裂时伸长率为约35％)大，但是其已经远远高于曲线C代表的常规渗碳箔的伸长率(断裂时伸长率为约5％)。因此，本发明不仅实现了屈服强度、电阻和抗腐蚀性的显著提高，而且是在没有明显牺牲延展性的情况下实现的。
烧结制品
[0032]根据本发明的另一特征，使用大量本发明的扩散处理的薄金属产品作为原料通过烧结方法来制备成形的金属制品。形成成形金属制品的粉末冶金学技术是公知的，并且任何这类技术均可用于由本发明的扩散处理的粉末、片材和其他颗粒薄产品形成成形金属制品。类似的烧结方法也可用于将本发明的薄金属箔产品形成为成形制品。
[0033]这类烧结方法通常包括将大量金属颗粒成形为所需形状，任选地将这些物质压缩至所需密度(根据理论)并加热该些物质以使颗粒熔化并且在其表面处彼此熔合。类似的烧结方法可用于由箔形成成形金属制品。无论本发明的扩散处理的薄金属产品的形状如何，即是为粉末、片、其他颗粒、丝或箔形式，这些同样的方法均可用于将所述扩散处理的薄金属产品形成为任意所需形状的成形制品。这类产品是独一无二的，因为它们是由之前未知的新材料制成的。
磁化率
[0034]当由奥氏体不锈钢制成时，本发明的薄金属产品，包括通过烧结大量这类薄金属产品制备的成形金属制品，的另一特征是它们显示出明显的磁化率。磁化率是材料响应所施加磁场的磁化程度。通过如下关系式定义了无量纲体积磁化率，由符号χv代表(在文献中也由字母κ或K代表)
M＝χvH
其中M是材料的磁化(单位体积的磁偶极矩)，单位安培(amperes)/米，
且H为施加的场强，单位也是安培/米。
[0035]铁素体和马氏体不锈钢显示出良好的固有磁化率。相比之下，奥氏体不锈钢基本不显示磁化率。然而，当奥氏体不锈钢和具有面心立方晶格结构的其他金属经过低温渗碳后制备的碳硬化的表面却显示。因此，当由奥氏体不锈钢或具有面心立方晶格结构的其他金属制成的“薄”工件经过低温渗碳后，所得“薄”产品显示出明显的磁化率，这是因为其碳硬化表面占其整个质量的很大部分。通过相同的方式，由烧结的大量这类产品制成的上述成形金属制品总体上也显示出明显的磁化率，因为其经过低温渗碳的质量部分相对于其整个质量而言是显著的。
[0036]虽然，以上仅描述了本发明技术的一些实施方案，但是应当理解可以对其作出众多修改。所有这类修改应当包含在本发明的范围内，其仅受到以下权利要求的限制。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.方法，包括对薄金属工件进行基于低温间隙扩散的表面处理以产生薄金属产品，其中所述薄金属产品整体上有至少一种性质相比未经所述表面处理的其它方面相同的产品而言提高了至少10％，且所述制得的薄金属产品没有形成分离相形式的新化合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述得到提高的性质是机械性质、电学性质和磁性性质中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述得到提高的性质是硬度、屈服强度、极限抗张强度、弹性极限、电阻和磁化率中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述薄金属工件为约0.01到0.25mm厚。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述薄金属工件为约0.024到0.08mm厚。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述金属工件是丝、粉末、片、其他颗粒或箔。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于低温扩散的表面处理是低温渗碳。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述金属是铁-、镍-、钴-基或锰-基合金。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属是不锈钢。
10.薄金属产品，通过对薄金属工件进行基于低温扩散的表面处理并且没有形成分离相形式的新化合物而制得，该薄金属产品整体上有至少一种性质相比未经所述表面处理的其它方面相同的产品而言提高了至少10％。
11.根据权利要求11所述的薄金属产品，其中所述薄金属产品通过对由铁-、镍-或钴-基或锰-基合金制成的薄金属工件进行低温渗碳制得。
12.根据权利要求11所述的薄金属产品，其中所述薄金属产品的屈服强度比未经低温渗碳的其它方面相同的产品的屈服强度高至少100％，且所述薄金属产品的延展性为至少20％，所述延展性是就断裂时的伸长率而言。
13.根据权利要求11所述的薄金属产品，其中所述薄金属工件为约0.01到0.25mm厚。
14.根据权利要求13所述的薄金属产品，其中所述薄金属工件为约0.024到0.08mm厚。
15.成形制品，通过将大量权利要求10所述的薄金属产品成形为所需形状并烧结制成。
16.根据权利要求15所述的成形制品，其中所述薄金属产品通过对由铁-、镍-或钴-基或锰-基合金制成的薄金属工件进行低温渗碳制得。
17.方法，包括对大量权利要求10所述的薄金属产品进行烧结。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述薄金属产品通过对由铁-、镍-或钴-基或锰-基合金制成的薄金属工件进行低温渗碳制得。
19.根据权利要求17的方法，其中所述薄金属工件为约0.01到0.25mm厚。
20.根据权利要求19的方法，其中所述薄金属工件为约0.024到0.08mm厚。

Claims (13)

1.方法，包括对薄金属工件进行基于低温间隙扩散的表面处理以制备薄金属产品，其中所述薄金属产品整体上有至少一种性质相比未经所述表面处理的其它方面相同的产品而言提高了至少10％。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述得到提高的性质是机械性质、电学性质和磁性性质中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述得到提高的性质是硬度、屈服强度、极限抗张强度、弹性极限、电阻和磁化率中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述薄金属工件为约0.01到0.25mm厚。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述金属工件是丝、粉末、片、其他颗粒或箔。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于低温扩散的表面处理是低温渗碳。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述金属是铁-、镍-、钴-基或锰-基合金。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属是不锈钢。
9.通过对薄金属工件进行基于低温扩散的表面处理制得的薄金属产品，该薄金属产品整体上有至少一种性质相比未经所述表面处理的其它方面相同的产品而言提高了至少10％。
10.根据权利要求9所述的薄金属产品，其中所述薄金属产品通过对由铁-、镍-或钴-基或锰-基合金制成的薄金属工件进行低温渗碳制得。
11.根据权利要求10所述的薄金属产品，其中所述薄金属产品的屈服强度比未经低温渗碳的其它方面相同的产品的屈服强度高至少100％，且所述薄金属产品的延展性为至少20％，所述延展性是就断裂伸长率而言。
12.成形制品，通过将大量权利要求11所述的薄金属产品成形为所需形状并烧结制成。
13.根据权利要求12所述的成形制品，其中所述薄金属产品通过对由铁-、镍-或钴-基或锰-基合金制成的薄金属工件进行低温渗碳制得。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112522661A (zh) * 2020-07-27 2021-03-19 滨中元川金属制品（昆山）有限公司 一种薄型精密紧固件微渗碳工艺

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008124243A1 (en) * 2007-04-05 2008-10-16 Swagelok Company Shaped articles made from low temperature carburized metal powder
CN102676979B (zh) * 2011-03-15 2015-08-26 台耀科技股份有限公司 提升粉末冶金不锈钢强度及硬度的方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2311854A1 (fr) * 1975-05-21 1976-12-17 Michelin & Cie Toles d'acier et objets en tole d'acier a proprietes ameliorees et leur procede de fabrication
GB1576143A (en) * 1977-07-20 1980-10-01 Brico Eng Sintered metal articles
JPS5538931A (en) * 1978-09-07 1980-03-18 Sumitomo Electric Ind Ltd Production of raw material powder for powder metallurgy
JPS5562162A (en) * 1978-11-01 1980-05-10 Kawasaki Heavy Ind Ltd Vacuum carburizing method
JPS61110758A (ja) * 1984-11-06 1986-05-29 Hairaito Kogyo Kk ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の低温浸炭方法
JPS62174364A (ja) * 1986-01-28 1987-07-31 Nippon Gakki Seizo Kk 高純度鉄−炭素合金の製法
US6905758B1 (en) * 1987-08-12 2005-06-14 Citizen Watch Co., Ltd. Decorative item and process for producing the same
JPH0331401A (ja) * 1989-06-28 1991-02-12 Nippon Steel Corp 浸炭硬化鉄粉の製造法
US5112368A (en) * 1990-08-27 1992-05-12 Biothermica International Inc. Process for removing dust from high temperature gas streams
GB2261227B (en) * 1991-11-08 1995-01-11 Univ Hull Surface treatment of metals
US5431746A (en) * 1993-08-30 1995-07-11 Sps Technologies, Inc. Method for making thin magnetic strips
US5556483A (en) * 1994-04-18 1996-09-17 Daido Hoxan, Inc. Method of carburizing austenitic metal
DE69510719T2 (de) * 1994-04-18 1999-12-09 Daido Hoxan Inc Verfahren zur Aufkohlung von austenitischem Metall
US5792282A (en) * 1995-04-17 1998-08-11 Daido Hoxan, Inc. Method of carburizing austenitic stainless steel and austenitic stainless steel products obtained thereby
GB9715180D0 (en) * 1997-07-19 1997-09-24 Univ Birmingham Process for the treatment of austenitic stainless steel articles
US6165599A (en) * 1997-09-15 2000-12-26 Applied Extrusion Technologies, Inc. Biaxially oriented film prepared from metallocene catalyzed polypropylene
US6093303A (en) * 1998-08-12 2000-07-25 Swagelok Company Low temperature case hardening processes
US6165597A (en) * 1998-08-12 2000-12-26 Swagelok Company Selective case hardening processes at low temperature
US6547888B1 (en) * 2000-01-28 2003-04-15 Swagelok Company Modified low temperature case hardening processes
DE10049185A1 (de) * 2000-10-05 2001-07-26 Iwt Stiftung Inst Fuer Werksto Verfahren zur Oberflächenhärtung von Stählen bei Temperaturen <450 DEG C im Unterdruck
US7066496B2 (en) * 2001-02-06 2006-06-27 Swagelok Company Fitting with separable gripping device for pipe and tube
JP2002295486A (ja) * 2001-03-29 2002-10-09 Nsk Ltd 溶融金属めっき装置用転がり軸受
US20030155045A1 (en) * 2002-02-05 2003-08-21 Williams Peter C. Lubricated low temperature carburized stainless steel parts
US7388740B2 (en) * 2003-03-31 2008-06-17 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Foil for negative electrode of capacitor and process for producing the same
US20060124203A1 (en) * 2003-07-04 2006-06-15 Nachi-Fujikoshi Corp Method of continuous vacuum carburization of metal wire, metal band or metal pipe and apparatus therefor
US20050126779A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-16 The Cavins Corporation Seamless woven wire sintered well screen
JP4133842B2 (ja) * 2004-01-13 2008-08-13 エア・ウォーター株式会社 ステンレス鋼ばねの製造方法
JP2006134855A (ja) * 2004-03-11 2006-05-25 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池用セパレータ、燃料電池スタック、燃料電池車両、及び燃料電池用セパレータの製造方法
DE102004056880B4 (de) * 2004-09-07 2009-10-08 Damasko, Petra Verfahren zum Herstellen eines Funktionselementes für Armbanduhren
DE102004047053B3 (de) * 2004-09-28 2006-04-13 Gebrüder Reinfurt GmbH & Co. KG Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerteilen
WO2006076220A2 (en) * 2005-01-10 2006-07-20 Swagelok Company Carburization of ferrous-based shape memory alloys

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112522661A (zh) * 2020-07-27 2021-03-19 滨中元川金属制品（昆山）有限公司 一种薄型精密紧固件微渗碳工艺
CN112522661B (zh) * 2020-07-27 2021-06-25 滨中元川金属制品（昆山）有限公司 一种薄型精密紧固件微渗碳工艺

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