DD151812A1 - METHOD FOR CHECKING CRUEL TOLLS FOR COLD FORMALITY IN CALCULATING - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Umformung von Rohren, insbesondere die Pruefung von Rohrluppen hoch- und niedriglegierter Stahlmarken auf Kaltumformbarkeit durch Kaltpilgern. Ziel ist es, beim Kaltpilgern von Rohrluppen hoch- und niedriglegierter Stahlmarken eine Senkung der Stoerzeiten durch aufplatzende Rohrenden und damit eine Erhoehung der Arbeitsproduktivitaet und eine Verbesserung des Materialausbringens zu erreichen. Die Aufgabe, ein Pruefverfahren zur Bestimmung der Kaltpilgerbarkeit, das den Materialzustand erfaszt, die kritischen Spannungszustaende ausreichend simuliert und mit geringem Aufwand treffsichere Aussagen ermoeglicht, wird durch ein mechanisches Pruefverfahren geloest, das aus aufeinanderfolgendem Geradebiegen von Proben, die dem umzuformenden Material entnommen sind, sowie nachfolgendem Kerbschlagversuch besteht, wobei die Kerbschlagzaehigkeit als Ausgangsgroesze fuer die Beurteilung der Kaltpilgerbarkeit verwendet wird.The invention relates to the field of forming tubes, in particular the testing of tube blanks of high and low alloy steel grades for cold workability by cold pilgering. The aim is to achieve a reduction in the disruption times due to bursting tube ends during cold pilgering of tube blanks of high and low-alloy steel brands and thus an increase in work productivity and an improvement in material output. The task of a test method for determining the cold pilerability, which detects the condition of the material sufficiently simulating critical stress states and enables accurate statements with little effort, is solved by a mechanical test procedure, which consists of successive straight bending of samples taken from the material to be reshaped, as well as following impact test, wherein the impact strength is used as Ausgangsgroesze for the assessment of the cold pilerability.
Description
— Ί — - Ί -
a) Titel dor Erfindung·a) Title of the Invention ·
Verfahren zum Prüfen von Rohrluppen auf Kaltunforrnborkeit beira Kaltpil::crnMethod for testing tube blanks for cold infiltration beira Kaltpil :: crn
b) Anwendungsgebiet der !h<ri'indungb) Field of application of the invention
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Umformung von Rohren aushoch- und niedrig-legierten Stahlmar-con, insbesondere die Prüfung von Rohrluppen auf lO^ltumf ormbarkeit bei de;.: Umfor;:rverfahren Kaltpilgern und ist damit auch geeignet zur Prüfung der Wirksamkeit vorangegangener I.la3nah;::en zur Verbesserung der KaltuDioi'üibarkeit bein Kaltpilpei'n auf den Gebieten der '.Va"rr::ebebandluriij der Luppen, der V/arnuüiLori.iun.j bzw.. IIerstellun:; der Luppen und der I.'etallur.jie. 'The invention relates to the field of forming tubes of high-alloy and low-alloy steel mar-con, in particular the testing of tube blanks for delimitation in cold-pilgering and is therefore also suitable for testing the effectiveness of the foregoing I. .la3nah; :: s to improve KaltuDioi'üibarkeit leg Kaltpilpei'n in the fields of '.va "rr :: ebebandluriij the hollows, the V / arnuüiLori.iun.j or .. IIerstellun:; the hollows and the I .'allaller.jie. '
c) Charakteristik der bekannten technischen Losungen c) Characteristics of the known technical solutions
Beim Kaltpil^ern von Rohrluppen hoch- und niedrir:ler_;ierter Stahlinarken macht sich, besonders be ir:: Anpil;_;;ern der Rohrluppen, oftmals ein Aufreihen des anzupil^ornden Rohrluppenendes bemerkbar. Unterbrechunoen des '.7alzvor,::an0es sind die FoI^e, weil zur Beseitigung des aufgerissenen Rohrluppenendes die Rohrluppe rückwärts aus dem Walzgerüst entfernt v/erden ku3. Das genannte Aufre-i.ien der anzupil^ernden Roiirlupponenden tritt bei allen hoch- und auch einigen niedriglegierten Stahlharten auf, v/enü ein bestiioater Ucifornigrad überschritten wird. Jede Stahlinarke hat in Abhängigkeit von den Legiürun,_;sgeiialten einen boatiaiaten Gj:onzu!:ii;'oj:'mgrad. Dieser Grenzur.n.'or!;.,.;rad schwankt au.ierdeni bei. jeder Stahl marke in "Abhängigkeit vom Gehalt der Legie-In the cold pilgering of tubular blanks of high and low steel steels, in particular, the picking up of the tube end is often noticeable, especially with respect to the picking of the tube blanks. Uninterruptible o en the '.7alzvor,: at 0, it is the FoI ^ e, to remove the torn Rohrluppenendes because the tube blank backward from the roll stand removed v / ground ku3. The above-mentioned erection of the rodents which are to be treated occurs in all high and also in some low-alloyed steels, when a certain degree of corrosion is exceeded. Each steel kernel has a boatiaiaten Gj: onzu!: Ii; 'oj:' mgrad depending on the Legiürun, sgeiialten. This frontier is also confused with this borderline. every steel brand in "dependence on the content of the
. rungse lerne nt e innerhalb der für sie -zulässigen Toleranzen, vom Gehalt der Begleiteleniente und Verunreinigungen, von der Gefügeausbildung und damit vora Wärmebe'handlungszustand und auch vom Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen und intermetallischen Phasen., Within the tolerances permitted for them, the content of the accompanying elements and impurities, the structure formation and thus the state of heat treatment and also the content of non-metallic inclusions and intermetallic phases are to be studied.
Als sicheres Mittel zur Feststellung eines evtl. vorhandenen Grenzumformgrades bzw. ungünstiger Voraussetzungen auf die Kaltumformbarkeit beim Kaltpilgern wird zur Zeit die Durchführung eines Kaltpilgerversuches angesehen, aus dem dann die diesbezüglichen Schlußfolgerungen zu ziehen sind.As a sure means of determining any existing degree of deformation or unfavorable conditions on the cold workability during cold pilgrimages is currently considered to carry out a cold pilgrim test, from which then the relevant conclusions are to be drawn.
Es gab auch verschiedentlich Versuche,, den L'influß der im Stahl vorhandenen Legierungs- und Begleiteleniente auf die Kaltumformbarkeit beim Kaltpilgern zu bestimmen und in Form einer Regressionsglcichung zu definieren. Durch Bestimmung der chemischen Zusammensetzung des kalt umzuformenden Stahles und Einsatz der Gehalte der Legierungs- und Eegleitolomonte in die o. g. Regressionsgleichung sollte dann ein·: .BcStimmung der Kaltu:;iformb..,rkeit beim Kaltpilgern erfolgen. Besonders bei metastabilen austenitischcn 'Stahlmarken wurden derartige Vorschläge bekannt, um die Umforaniartonsitbildung und deren Einfluß auf die Kaltumformbarkeit beim Kaltpilgern zu erfassen. Von Y/olf, Li. wurden in "Die Bedeutung der I.Ie t astabil it üt austenitiacher Chrom-Iiickel-Stähle für die praktische Umformung", Bänder, Bleche, Rohre 11 (1970) 10, S. 501 bis 509 derartige Vorschläge gemacht. Diese Vorschläge :aüs:;en für den praktischen Gebrauch als nicht anwendbar angesehen werden, weil der Einfluß aller Legierungselemente sowohl einzeln als auch im Komplex auf die Kaltumformbarkeit beim Kaltpilgern nicht sicher bekennt ist, für die Bestimmung der Kaltuniformbarkeit beim Kaltpilgern nach diesen Vorschlägen auf v/endige chemische Analysen notwendig sind und außerdem der Einfluß des Wärmebehandlungczustandos der Roiirluppen sowie von Strukturer— .scheinungen wie z. B. Zeiligkeit, Anisotropie der Eigenschaften, Anhäufung von Verunreinigungen o. ä. nicht erfaßt wird.There have also been various attempts to determine the influence of alloying and accompanying ele- ments existing in steel on cold workability during cold pilgering and to define them in the form of a regression equation. By determining the chemical composition of the cold-formed steel and using the contents of the alloy and Eegleitolomonte in the o. Regression equation should then be carried out in the cold pilgrimage. Especially with metastable Austenitischcn 'steel brands such proposals have been known to detect the Umforaniartonsitbildung and their influence on the cold workability during cold pilgering. Y / olf, Li. Were in "The importance of I.Ie t astabil it üt austenitiacher chromium-nickel steels for practical forming", tapes, sheets, tubes 11 (1970) 10, p 501 to 509 such proposals made. These proposals are considered to be inapplicable for practical use, because the influence of all alloying elements, both individually and in complex, on the cold workability of cold pilgering is not confounded, for the determination of cold usability in cold pilgering according to these proposals to v / Chemical analysis are necessary and also the influence of the heat treatment cisternos of Roiirluppen and Strukturer- phenomena such. B. line, anisotropy of properties, accumulation of impurities o. Ä. Is not detected.
Sine Methode zum Prüfen von Rohrluppen auf Kaltumformbarkeit beim Kaltpilgern, die diese Erscheinungen berücksichtigt und deren Ergebnis eine Aussago zum vorgesehenen Zweck beinhaltet.Sine Method for testing cold-forging cold-pilfering billets, which takes these phenomena into account and the result of which is an Aussago for its intended purpose.
gibt es bisher nicht. Zwar wurde von Archangelskij und Mitarbeitern in Ocelove trubky, Chomutov 25 (1978) 4-, S. 426 bis 428 ein Verfahren bekannt, mi-t dessen Hilfe es möglich ist, bereits kaltumgeformte Rohre.durch wechselndes Ovalisieren eines Rohrstückes auf weitere Kaltumf©rmbarkeit ohne Zwischenglühen zu untersuchen. Auch von Colangelo, V. J. wurde in Metall Progress (1969) 5» S. 117 und 121 ein Verfahren vorgeschlagen, zu dem Kerbschlagproben quer und längs aus der Rohrwand herausgearbeitet und geprüft werden. Aber auch diese. Vorschläge berücksichtigen nur ungenügend den v/irklichen Gefügezustand der Rohrluppen. So arbeitet Arc.hangelski3 bei erhöhten Temperaturen und Colangelo verlängert die Querproben durch Schweißen auf die für den Iverbschlagversuch notwendige Lan .je, wodurch Go fügev er ander Un1^e η hervorgerufen werden. Außerdem wird bei diesen Vorschlägen der beim Kaltpilgern auftretende melirachsige Spannungszustand ungenügend simuliert.does not exist yet. Although Archangelskij and co-workers in Ocelove trubky, Chomutov 25 (1978) 4-, pp. 426 to 428, a method was known, by means of which it is possible, already cold-formed tubes. By alternately ovalizing a piece of tubing for further Kaltumf r m barkeit gelnbarkeit without intermediate annealing. Also, Colangelo, VJ in Metal Progress (1969) 5 »p 117 and 121, a method has been proposed to the notch impact samples are worked out transversely and longitudinally from the tube wall and tested. But these too. Proposals only insufficiently take into account the general structural condition of the tube blanks. Thus, Arc.hangelski3 works at elevated temperatures, and Colangelo extends the transverse samples by welding to the Lan .je required for the Iverbschlag test, which causes them to be joined by Un 1 ^ e η. Moreover, in these proposals, the melirachine stress state occurring during cold pilgering is insufficiently simulated.
d) Ziel dc ^ lir,'indung . d) Aim dc ^ lir 'indung .
Ziel der Krfindunj ist es, bcia Kaltpiljern von Rohrluppen hoch- und nicdriglcgiertor Stahlraarken eine Senkung der Störzeiten und damit eine Erhöhung der Arbeitsproduktivität und eine Verbesserung dos r.Iaterialausbrin ons su erreichen.The aim of the Krfindunj is to achieve a reduction in disruption times and thus an increase in labor productivity and an improvement in material extraction in the cold-rolling of tube mills of high and low-pressure steel racks.
e) Darlefjunr: des 7/esens der jjirfindun^ e) Loan: of the 7th of jjirf indun ^
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vorfahren zur Prü fung von'Rohrluppen hoch- und niedriglegierter Stahlrnarken auf Kalturaforinbarkeit beim I-laltpilgcrn (Kaltpil.;;erb-jr]:eit) zu schaf fen, das den Gefügezustand erfaßt, die beim Kaltpilgern auftretenden kritischen Spannungszustände: ausreichend simuliert und mit einer möglichst gorin cn Probenan^ahl ~ja Schmelzcharge,, der die Rohrluppen entstammen, eine gesichorte Voraussage ge- ."' stattet. . .The invention has the object of providing an ancestor for the examination of tubes of high-alloy and low-alloy steel marks for cold uraforinability in the oilpillar (Kaltpil. ;; erb-jr]: eit), which detects the microstructure of cold pilgering occurring critical stress states:.. sufficiently simulated and overall with a gorin possible cn Probenan ^ ahl ~ yes ,, melting batch of stem the tube blanks, a gesichorte prediction "'equips..
Merkmale der Erfindung Feature e of the invention
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß vom anzupilgernden Luppenende, ohne dessen Mikrogefüge zu verändern, -Querproben entnommen und untersucht werden. Da-zu sind diese Proben aus einem Rohrring, der vom anzupilgernden Rohrluppenende abzutrennen ist und dessen Trennflächen planparallel zueinander sein müssen, herauszuarbeiten, wobei die Innen- und Außenoberfläche der Rohrluppe am Rohrring unbearbeitet bleiben. Die Länge der Probe beträgt 1/8 bis 5/12» vorzugsweise 1/3 des Umfange s des Rohrringes. Die Quer schnittsflache der Probe hat Rechteckfora, deren eine Kantenlänge durch die V/anddicke bestimmt ist' und deren zweit α kanteiilünge bis zuui 'zweifachen der Wanddicke beträgt, wobei jedoch vorzugsweise eine quadratische^ Querschnittsfläche herzustellen ist. Die so entstandene bogenförmige Probe ist einer Belastung auszusetzen, die eine solche Größe erreicht, daß eine plastische Verformung eintritt, und die so gerichtet ist, da.l die Bogcnfona der Probe in eine gerade, gestreckte Form überfährt wird. Durch die Vorgabe der Probenlän^e in Abhängigkeit vom Umfang des Rohrrin_.es wird gleichzeitig die Größe der plastischen Umformung und da::.it des Spannungssustandes, dom die Probe dabei ausgesetzt v;ird, definiert. Anschließend ist in der !.litte der Probe in eine- uer unbearbeitet gebliebenen Oberflächen ein an sich bekannter Spitzkerb einzuarbeiten. DerySpitzkerb hat einen Kerbwinkcl von vorzugsweise 45 , -einen Kerbgrundradius von maximal 0,25 mm und eine Tiefe von max. Ί/3 der -Rohrlupt.-enwanddicke, vorzugsweise jedoch von 2 mm. Der Spitzkorb ist mit einem einheitlichen Bearbeitungsverfahren in einem -Arbeitsgang herzustellen. An dieser Probe ist anschließend der Kerbschlagbiegeversuch nach TGL 472-77 durchzuführen, wobei bei relativ zähen Stahlmarken die Durchführung nach Izod zu' erfolgen hat. Die ermittelte Kerb Schlagzähigkeit ist mit der Kerb Schlagzähigkeit zu vergleichen, die als Kriterium für gute Kaltumformbarkeit der'·.;, betrachteten Stahlmarke und dos Herstollverfahrens einschließlich der Glühbehandlung der Rohrluppen beim Kaltpilgern bestimmt wurde.According to the invention, this object is achieved in that -quality samples are taken and examined from the end of the lupine to be peppered without changing its microstructure. To this end, these samples are to be worked out of a tube ring which is to be separated from the pipe-end to be piled-up and whose separating surfaces must be plane-parallel to each other, leaving the inner and outer surfaces of the tube blank unprocessed on the tube ring. The length of the sample is 1/8 to 5/12 ", preferably 1/3 of the circumference s of the tube ring. The cross-sectional area of the sample has Rechteckfora whose one edge length is determined by the v / anddicke 'whose second α kanteiilünge bis zuui' double the wall thickness, but preferably a square ^ cross-sectional area is to produce. The resulting arcuate sample is subjected to a load that reaches such a size that a plastic deformation occurs, and which is directed so da.l the Bogcnfona the sample is traversed in a straight, elongated shape. By specifying the sample length as a function of the circumference of the tube, the size of the plastic deformation and, at the same time, the stress state in which the sample is exposed are defined. Subsequently, in the middle of the sample, a known notch is to be worked into a surface which has remained unprocessed. The y- tip has a notch angle of preferably 45, a notch root radius of not more than 0.25 mm and a depth of max. Ί / 3 of the tube thickness, but preferably of 2 mm. The pointed basket is to be produced with a uniform processing method in one operation. Subsequently, the impact test according to TGL 472-77 is to be carried out on this sample, whereby in the case of relatively viscous steel grades it has to be carried out according to Izod. The determined notched impact strength is to be compared with the notch impact strength which was determined as a criterion for good cold workability of the steel grade and the method of manufacture, including the annealing treatment of the tube billets during cold pilgering.
f) Ausführungsbeispielf) explanatory statement
Die Erfindung soll am nachfolgenden Beispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen.The invention will be explained in more detail in the following example. In the accompanying drawing show.
Fig. 1 Rohrring"Fig. 1 pipe ring "
Fig. 2 Rohrring, SeitenansichtFig. 2 pipe ring, side view
Fig. 3 Verformung der Probe von der BogenformFig. 3 deformation of the sample of the arch shape
* in die gestreckte Form ' * in the stretched form '
Fig. 4 Probe, vorbereitet für den Kerbschlagbiegeversuch Fig. 5 KerbformFig. 4 Sample prepared for the impact test. Fig. 5 Notch shape
Das LIaterial einer Sch;:;alzohargo der Stahl:.:urko X 8 CrITiTi 18.10 ist durch Warmwalzen zu Rohrluppen der Abmessung 108 χ 10 mm verarbeitet Worden. . Für diesen Ausgangszustand würde ermittelt, daß bei einer Kerb Schlagzähigkeit von 73' J/cm die Grenzumformbarkeit durch Kaltpil;.;ern bei ca. 3-facher Streckung erreicht wird. Von zwei beliebigen Rohrluppen v/ird vom anzupil^urnden Rohrluppen-.ende je ein Rohrring 1 mit einer Breite von mindestens 12 mm abgesagt und auf eine Breite von 10 mm plangedroht (siehe Fig. und 2). Danach, werden zwei bogenförmige Proben 2 a mit einer Lange von 1/3 des Umfanges des Rohrringes herausgearbeitet. purcIi die· Trennverfahren dürfen"dor GefUgc- und Spannungszustand im Prüf querschnitt niciit verändert v/erden. Diese Proben 2 a werden auf einer Prüfpresse mit einem Stempel 3 und einem Amboß so belastet, daß die geraden Proben 2 b hergestellt worden (siehe Fig. 3)· Anschließend werden die geraden Proben 2 b auf dio für den Kerbschlagbiegevorsuch nach Izod notwendige Länge gebracht und auf der ursprünglichen Innenoberfläche der Rohrluppe 5 wird der Spitzkerb 6 eingearbeitet (siehe Fj-g. 4). Der Spitzkorb 6 erhält eine:η Kerbwinkel von 45 , eine Tiefe von 2 mm, einen Kerbgrundradius 7 von 0,1 mm (siehe Fig. 5) und v/ird in einem Arbeitsgang durch Fräsen hergestellt. Anschließend v/ird an diesen Proben für. den Korbschlagbiegeversuch 2 c der Kerb schlagbiegeversuch nach Izod durchgeführt und die Kerb Schlagzähigkeit bestimmt. Für die Bestimmung der KaItumformbarkeit durch Kaltpilgern v/erden sowohl die niedrigsten als auch die I.Iittelwerte der Kerb Schlagzähigkeit benutzt. Diese Werte· werden mit dera o. g. Wert- für pilgerbares I.Iaterial verglichen und danach festgelegt, ob die Rohrluppen der unter-The material of a steel: alzohargo the steel:.: Urko X 8 CrITiTi 18.10 has been processed by hot rolling into tube blanks of the dimension 108 χ 10 mm. , For this initial state, it would be determined that with a notch impact strength of 73 'J / cm, cold flexural limit workability is achieved at about 3 times elongation. From each of two tube blanks, one tube ring 1 each having a width of at least 12 mm is canceled from the end of the tube piece to be machined and planed to a width of 10 mm (see FIGS. 2 and 3). Thereafter, two arcuate samples 2 a are worked out with a length of 1/3 of the circumference of the tube ring. The separation methods must not be changed in the test section and stress state in the test section These samples 2 a are loaded on a test press with a punch 3 and an anvil in such a way that the straight samples 2 b have been produced (see FIG. 3) · Subsequently, the straight samples 2b are brought to the length necessary for the notched Izod impaction test, and the notch 6 is worked on the original inner surface of the tube blank 5. (See Fig. 4.) The tine 6 is given: η notch angle of 45, a depth of 2 mm, a notch root radius 7 of 0.1 mm (see Fig. 5), and are produced in one operation by milling, and then the impact test is performed on these samples for the basket impact test 2c In order to determine the cold formability of cold forming, both the lowest and the I.Icuts of the notch impact resistance are used These values are compared with the above-mentioned value for pilgrimable I.Iaterial and then determined whether the tube blanks of the
suchten Schmelz char ge mit den vorgesehenen Umf or nip ar ame tern kaltgepilgert werden können, ob sie bei einer geringeren Strekkung bzw. Durchmesser- oder Wanddickenreduktion kaltgepilgert werden müssen, oder ob sie vor dem Kaltpilgern geglüht werden müssen, um ausreichende .Kaltpilgerbarke'it zu erreichen.If enamel charg ers have to be cold-piloted with the envisaged circulati- on agents, whether they must be cold-piloted with a lower expansion or reduction in diameter or wall thickness, or if they have to be annealed before cold pilgering in order to obtain sufficient cold pilgerability to reach.
Für den letztgenannten Fall ist das -vorgeschlagene Verfahren auch geeignet zur Überprüfung des Glüheffektes von wärmebehandelten Rohrluppen und kann weiter als Prüfverfahren bei der Optimierung von Glühtechnologien, Y/armumf ormteclinologien und metallurgischen Maßnahmen für Rohrluppen eingesetzt werden.In the latter case, the proposed method is also suitable for checking the annealing effect of heat treated tube billets and can be further used as a test method in the optimization of annealing technologies, Y / arm ummteclinologies and metallurgical operations for tube billets.
Bei Untersuchung von vier Proben je ochcielzchargo ist eine . genügende statistische Sicherheit der Aussage zur KaltuLiformbarkcit beim lialtpilgern gegeben^ vorausgesetzt, daß die Rohrluppen unter konstanten technologischen Bedingungen hergestellt wurden.When examining four samples per ochcielzchargo is one. sufficient statistical certainty of the statement on the cold-oil performance in lialtpilgern provided that the tube billets were produced under constant technological conditions.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD22232280A DD151812A1 (en) | 1980-07-02 | 1980-07-02 | METHOD FOR CHECKING CRUEL TOLLS FOR COLD FORMALITY IN CALCULATING |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD151812A1 true DD151812A1 (en) | 1981-11-04 |
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Family Applications (1)
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DD22232280A DD151812A1 (en) | 1980-07-02 | 1980-07-02 | METHOD FOR CHECKING CRUEL TOLLS FOR COLD FORMALITY IN CALCULATING |
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Country | Link |
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1980
- 1980-07-02 DD DD22232280A patent/DD151812A1/en unknown
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