JP2704442B2 - 粗大結晶粒からなる高純度銅線の製造法 - Google Patents
粗大結晶粒からなる高純度銅線の製造法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，粗大結晶粒からなる高純度銅線の製造法に
関する。
関する。
オーディオ機器やビジュアル機器に使用されるケーブ
ル線，リード線，コード部品，端子，コネクター等の導
電材料が音質に影響を与えることが知られている。例え
ば，これら配線に使用される銅線の場合，その純度と結
晶粒が音質に影響を与え，純度が高く且つ結晶粒界が少
ないほど（すなわち結晶粒が粗大化しているほど），音
質を劣化させない。これは，音質を劣化させる粒界並び
に不純物の集積が少なくなることによる。したがって，
高音質化を指向している音響機器において，粗大結晶粒
をもつ高純度銅線の開発が強く望まれている。
ル線，リード線，コード部品，端子，コネクター等の導
電材料が音質に影響を与えることが知られている。例え
ば，これら配線に使用される銅線の場合，その純度と結
晶粒が音質に影響を与え，純度が高く且つ結晶粒界が少
ないほど（すなわち結晶粒が粗大化しているほど），音
質を劣化させない。これは，音質を劣化させる粒界並び
に不純物の集積が少なくなることによる。したがって，
高音質化を指向している音響機器において，粗大結晶粒
をもつ高純度銅線の開発が強く望まれている。
純度が99.999％以上の高純度銅線を製造する場合に
は，熱間加工が適用できない。熱間加工では不純物の混
入が避けられないからである。したがって，鋳造法によ
って純度が99,999％以上の鋳造銅線を作り，これを冷間
伸線して所望の線径まで加工することが必要となる。こ
の場合には，熱間加工を経る場合のように結晶粒を粗大
化することは困難となる。
は，熱間加工が適用できない。熱間加工では不純物の混
入が避けられないからである。したがって，鋳造法によ
って純度が99,999％以上の鋳造銅線を作り，これを冷間
伸線して所望の線径まで加工することが必要となる。こ
の場合には，熱間加工を経る場合のように結晶粒を粗大
化することは困難となる。
すなわち，通常の方法に従って熱間加工の工程を経て
直径10mmφ程度の銅荒引線とし，以後冷間伸線により所
望の線径まで加工する場合には，単純に焼鈍操作を行え
ば結晶を粗大化することができる。例えば熱間加工によ
り得られた銅荒引線を90％以上の加工率により冷間伸線
し，直径1mm線とした場合,900℃前後の温度で焼鈍すれ
ば，平均結晶粒径0.3〜0.4mm程度の巨大結晶粒を得るこ
とができる。しかし鋳造法により得られた高純度銅鋳造
線を同様の方法で伸線，焼鈍を行っても平均結晶粒径が
0.02〜0.04mm程度にしかならないことがわかった。
直径10mmφ程度の銅荒引線とし，以後冷間伸線により所
望の線径まで加工する場合には，単純に焼鈍操作を行え
ば結晶を粗大化することができる。例えば熱間加工によ
り得られた銅荒引線を90％以上の加工率により冷間伸線
し，直径1mm線とした場合,900℃前後の温度で焼鈍すれ
ば，平均結晶粒径0.3〜0.4mm程度の巨大結晶粒を得るこ
とができる。しかし鋳造法により得られた高純度銅鋳造
線を同様の方法で伸線，焼鈍を行っても平均結晶粒径が
0.02〜0.04mm程度にしかならないことがわかった。
本発明は，銀と硫黄の合計含有量が1ppm以下で且つ純
度が99.999％以上の高純度銅からなる鋳造材料を熱間加
工を省略して冷間伸線することにより該高純度を保持し
た線材に加工するにさいし，該鋳造材料を加工率60％〜
95％で一次冷間伸線し，不活性ガス雰囲気下または真空
中で600℃超え〜950℃の温度範囲で中間焼鈍し，最終製
品線径まで二次冷間伸線したあと，不活性ガス雰囲気下
または真空中で600℃〜950℃の温度範囲で最終焼鈍を行
うことを特徴とする粗大結晶粒の高純度銅線の製造法を
提供するものである。なお，中間焼鈍は焼鈍温度から急
冷するのが一層好ましい。
度が99.999％以上の高純度銅からなる鋳造材料を熱間加
工を省略して冷間伸線することにより該高純度を保持し
た線材に加工するにさいし，該鋳造材料を加工率60％〜
95％で一次冷間伸線し，不活性ガス雰囲気下または真空
中で600℃超え〜950℃の温度範囲で中間焼鈍し，最終製
品線径まで二次冷間伸線したあと，不活性ガス雰囲気下
または真空中で600℃〜950℃の温度範囲で最終焼鈍を行
うことを特徴とする粗大結晶粒の高純度銅線の製造法を
提供するものである。なお，中間焼鈍は焼鈍温度から急
冷するのが一層好ましい。
AV線中に非金属介在物の硫黄が含有すると，また導電
率の高い銀が含有しても，音質を劣化させる。本発明に
よって得られる加工後の線材は，銀と硫黄の合計含有量
が1ppm以下で且つ純度が99.999％以上の高純度を保持し
ている。これは，かような高純度鋳造材を熱間加工する
ことなく適正雰囲気下での焼鈍と冷間伸線を採用したこ
とによる。
率の高い銀が含有しても，音質を劣化させる。本発明に
よって得られる加工後の線材は，銀と硫黄の合計含有量
が1ppm以下で且つ純度が99.999％以上の高純度を保持し
ている。これは，かような高純度鋳造材を熱間加工する
ことなく適正雰囲気下での焼鈍と冷間伸線を採用したこ
とによる。
鋳造組織をもつ鋳造材（好ましくは連鋳材）に対して
熱間加工を省略して一次冷間伸線を行ないそして高温の
中間焼鈍を実施することにより，鋳造組織を完全につぶ
し，特定方法をもった微細な再結晶組織（一次再結晶）
を得ることができる。特にこの中間焼鈍を600℃を超え
る高温で実施することによって、十分な一次再結晶粒が
短時間加熱によって得られる。この微細な一次再結晶を
得ることにより，以後の工程で結晶方位の制御並びに粗
大化がし易くなる。得られた微細な一次結晶の焼鈍材
を，最終製品線径まで冷間伸線（二次冷間伸線）し，最
終焼鈍することにより，二次冷間伸線によって焼鈍材に
適切な歪が付与され，最終焼鈍では粗大化した二次再結
晶粒が得られる。中間焼鈍および最終焼鈍は，不活性ガ
ス雰囲気または真空下で実施することにより，鋳造材の
純度が維持され，銀と硫黄の含有量が1ppm以下で純度が
99.999％以上の純銅からなり且つ結晶粒が粗大化した音
響機器用の新規且つ優れた材料が得られる。
熱間加工を省略して一次冷間伸線を行ないそして高温の
中間焼鈍を実施することにより，鋳造組織を完全につぶ
し，特定方法をもった微細な再結晶組織（一次再結晶）
を得ることができる。特にこの中間焼鈍を600℃を超え
る高温で実施することによって、十分な一次再結晶粒が
短時間加熱によって得られる。この微細な一次再結晶を
得ることにより，以後の工程で結晶方位の制御並びに粗
大化がし易くなる。得られた微細な一次結晶の焼鈍材
を，最終製品線径まで冷間伸線（二次冷間伸線）し，最
終焼鈍することにより，二次冷間伸線によって焼鈍材に
適切な歪が付与され，最終焼鈍では粗大化した二次再結
晶粒が得られる。中間焼鈍および最終焼鈍は，不活性ガ
ス雰囲気または真空下で実施することにより，鋳造材の
純度が維持され，銀と硫黄の含有量が1ppm以下で純度が
99.999％以上の純銅からなり且つ結晶粒が粗大化した音
響機器用の新規且つ優れた材料が得られる。
鋳造材では銀と硫黄の合計含有量が1ppm以下で且つ純
度が99.999％以上の高純度銅を得る技術がほぼ完成され
た。本発明によればかような高純度銅の鋳造材を，その
高純度を維持したまま粗大結晶粒をもつ線材に加工する
点に特徴があり，このためには，通常行われている熱間
加工を省略する。
度が99.999％以上の高純度銅を得る技術がほぼ完成され
た。本発明によればかような高純度銅の鋳造材を，その
高純度を維持したまま粗大結晶粒をもつ線材に加工する
点に特徴があり，このためには，通常行われている熱間
加工を省略する。
一般に，熱間加工を採用すれば鋳造組成がつぶされ，
また再結晶温度以上での熱間での加工を繰り返すので，
比較的微細な結晶粒が集合した材料となり，またその後
の冷間加工において均一な歪を与えられるような適当な
加工率をもって冷間加工し，高温で焼鈍を施せば十分な
結晶成長を得ることができる。しかし熱間加工を採用す
れば不純物混入は避けられず本発明が対象とするような
高純度材は製造できない。しかし，鋳造材を直接冷間加
工する場合には，結晶方位の異なる比較的大きな鋳造組
織を再結晶温度以下の温度で加工することになるので，
各結晶粒に対し均一な加工歪を与えることができない。
従って，これを高温焼鈍しても各結晶粒における再結晶
の挙動が相互に異なり，粗大結晶粒だけの組織とするこ
とは困難となる。
また再結晶温度以上での熱間での加工を繰り返すので，
比較的微細な結晶粒が集合した材料となり，またその後
の冷間加工において均一な歪を与えられるような適当な
加工率をもって冷間加工し，高温で焼鈍を施せば十分な
結晶成長を得ることができる。しかし熱間加工を採用す
れば不純物混入は避けられず本発明が対象とするような
高純度材は製造できない。しかし，鋳造材を直接冷間加
工する場合には，結晶方位の異なる比較的大きな鋳造組
織を再結晶温度以下の温度で加工することになるので，
各結晶粒に対し均一な加工歪を与えることができない。
従って，これを高温焼鈍しても各結晶粒における再結晶
の挙動が相互に異なり，粗大結晶粒だけの組織とするこ
とは困難となる。
本発明は，鋳造により得られた高純度銅材料を高温中
間焼鈍工程を入れることにより，熱間加工を省略した冷
間加工だけでも，最終焼鈍時に結晶粒を粗大化させるこ
とを特徴とする。
間焼鈍工程を入れることにより，熱間加工を省略した冷
間加工だけでも，最終焼鈍時に結晶粒を粗大化させるこ
とを特徴とする。
先ず，本発明においては鋳造組織をもつ鋳造材（好ま
しくは連鋳材）に対して熱間加工を省略して一次冷間伸
線を行なったうえ中間焼鈍を実施することにより鋳造組
織を完全につぶし，特定方位をもった微細な再結晶組織
（一次再結晶）とする。この一次再結晶は，微細であれ
ばあるほど，以後の工程で結晶方位の制御がし易くなり
また粗大化にも有利である。したがって一次冷間伸線の
加工率は充分に高くする必要がある。すなわち一次冷間
伸線の加工率が60％未満では高温で中間焼鈍しても微細
な再結晶粒を十分に得ることができない。しかし,95％
を超える加工率では，再結晶温度は低下するが断線の危
険性が増し生産性が低下するので,60〜95％の加工率と
するのがよい。中間焼鈍における焼鈍温度は600℃以下
では十分な一次再結晶粒を得るための焼鈍時間が長くな
り，生産効率やコスト面でも不利となる。しかし,950℃
を超えると線材が軟化し相互に接着するといったトラブ
ルを惹起し，また高温に要するコストが甚大になるので
600℃超え〜950℃の温度範囲に加熱するのがよい。この
温度での保持時間は１分以上であればよい。１分以内で
は十分な再結晶粒は得られない。この保持時間は焼鈍温
度とも関係するが余り長いと結晶粒に乱れが生ずるので
180分以内とするのがよい。この高温焼鈍によって高純
度銅材は再結晶粒を形成し，その粒度は微細であり十分
に結晶方位の制御ができることが確認された。なお焼鈍
温度からの冷却過程での結晶粒の成長を抑える目的で焼
鈍温度から急冷するのがよい。また中間焼鈍は酸化や不
純物の混入を回避するために不活性ガス雰囲気下または
真空中で実施する必要がある。
しくは連鋳材）に対して熱間加工を省略して一次冷間伸
線を行なったうえ中間焼鈍を実施することにより鋳造組
織を完全につぶし，特定方位をもった微細な再結晶組織
（一次再結晶）とする。この一次再結晶は，微細であれ
ばあるほど，以後の工程で結晶方位の制御がし易くなり
また粗大化にも有利である。したがって一次冷間伸線の
加工率は充分に高くする必要がある。すなわち一次冷間
伸線の加工率が60％未満では高温で中間焼鈍しても微細
な再結晶粒を十分に得ることができない。しかし,95％
を超える加工率では，再結晶温度は低下するが断線の危
険性が増し生産性が低下するので,60〜95％の加工率と
するのがよい。中間焼鈍における焼鈍温度は600℃以下
では十分な一次再結晶粒を得るための焼鈍時間が長くな
り，生産効率やコスト面でも不利となる。しかし,950℃
を超えると線材が軟化し相互に接着するといったトラブ
ルを惹起し，また高温に要するコストが甚大になるので
600℃超え〜950℃の温度範囲に加熱するのがよい。この
温度での保持時間は１分以上であればよい。１分以内で
は十分な再結晶粒は得られない。この保持時間は焼鈍温
度とも関係するが余り長いと結晶粒に乱れが生ずるので
180分以内とするのがよい。この高温焼鈍によって高純
度銅材は再結晶粒を形成し，その粒度は微細であり十分
に結晶方位の制御ができることが確認された。なお焼鈍
温度からの冷却過程での結晶粒の成長を抑える目的で焼
鈍温度から急冷するのがよい。また中間焼鈍は酸化や不
純物の混入を回避するために不活性ガス雰囲気下または
真空中で実施する必要がある。
このようにして得られた微細な一次結晶粒の焼鈍材
を，本発明によれば最終製品線径まで冷間伸線（二次冷
間伸線）し，最終焼鈍するのであるが，この二次冷間伸
線によって焼鈍材に適切な歪が付与され，最終焼鈍では
粗大化した二次再結晶粒が得られる。二次冷間伸線の加
工率は最終線径とも関係するが,80％以上であれば十分
である。なお，一次および二次の二回の冷間伸線で最終
製品線径まで線径を減少するのに無理がある場合には，
二回目の冷間伸線のあと更に前記同様の中間焼鈍を挟ん
だうえ最終の冷間伸線を行ってから最終焼鈍を実施すれ
ばよい。最終焼鈍においては600℃以上の温度に１分以
上加熱することによって，十分に粗大化した二次再結晶
が得られる。しかし950℃を超える温度で焼鈍すると線
材が軟化して相互に接着するような事態も生ずるので95
0℃以下とするのがよい。なお，この最終焼鈍も中間焼
鈍と同様に不活性ガス雰囲気下または真空中で実施する
必要がある。
を，本発明によれば最終製品線径まで冷間伸線（二次冷
間伸線）し，最終焼鈍するのであるが，この二次冷間伸
線によって焼鈍材に適切な歪が付与され，最終焼鈍では
粗大化した二次再結晶粒が得られる。二次冷間伸線の加
工率は最終線径とも関係するが,80％以上であれば十分
である。なお，一次および二次の二回の冷間伸線で最終
製品線径まで線径を減少するのに無理がある場合には，
二回目の冷間伸線のあと更に前記同様の中間焼鈍を挟ん
だうえ最終の冷間伸線を行ってから最終焼鈍を実施すれ
ばよい。最終焼鈍においては600℃以上の温度に１分以
上加熱することによって，十分に粗大化した二次再結晶
が得られる。しかし950℃を超える温度で焼鈍すると線
材が軟化して相互に接着するような事態も生ずるので95
0℃以下とするのがよい。なお，この最終焼鈍も中間焼
鈍と同様に不活性ガス雰囲気下または真空中で実施する
必要がある。
以上のようにして，本発明によると銀と硫黄の含有量
が1ppm以下で純度が99.999％以上の純銅からなり結晶粒
が粗大化して，細線の場合にはその結晶の最大径が線径
を超えるような銅線材を得ることもでき，音響機器用の
新規且つ優れた材料を提供できる。
が1ppm以下で純度が99.999％以上の純銅からなり結晶粒
が粗大化して，細線の場合にはその結晶の最大径が線径
を超えるような銅線材を得ることもでき，音響機器用の
新規且つ優れた材料を提供できる。
〔実施例１〕 連続鋳造により製造された純度が99.999％以上で，銀
と硫黄の合計含有量が1ppm以下の高純度銅鋳造線を直径
5mmまで加工率約79％で冷間伸線加工（一次冷間伸線）
し，窒素ガス雰囲気下で900℃×１時間の焼鈍（中間焼
鈍）を行った。焼鈍温度からは徐冷した。次いでこの焼
鈍材を直径1mmまで加工率約99％で冷間伸線加工（二次
冷間伸線）し，窒素ガス雰囲気下で900℃×１時間の最
終焼鈍を行った。得られた線材の結晶組織を調べたとこ
ろ平均結晶粒径0.3mmの巨大結晶粒を有するものであっ
た。第１図は，該線材の軸と直角方向の断面の顕微鏡写
真を筆写したものである。
と硫黄の合計含有量が1ppm以下の高純度銅鋳造線を直径
5mmまで加工率約79％で冷間伸線加工（一次冷間伸線）
し，窒素ガス雰囲気下で900℃×１時間の焼鈍（中間焼
鈍）を行った。焼鈍温度からは徐冷した。次いでこの焼
鈍材を直径1mmまで加工率約99％で冷間伸線加工（二次
冷間伸線）し，窒素ガス雰囲気下で900℃×１時間の最
終焼鈍を行った。得られた線材の結晶組織を調べたとこ
ろ平均結晶粒径0.3mmの巨大結晶粒を有するものであっ
た。第１図は，該線材の軸と直角方向の断面の顕微鏡写
真を筆写したものである。
〔比較例１〕 最終焼鈍を500℃×１時間とした以外は，実施例１を
繰り返した。この場合は結晶粒の成長が少なく，得られ
た線材の平均結晶粒径は0.08mmでかつ混粒であった。
繰り返した。この場合は結晶粒の成長が少なく，得られ
た線材の平均結晶粒径は0.08mmでかつ混粒であった。
〔比較例２〕 中間焼鈍を550℃×１時間とした以外は，実施例１を
繰り返した。得られた最終焼鈍後の線材は平均結晶粒径
が0.03mmであった。
繰り返した。得られた最終焼鈍後の線材は平均結晶粒径
が0.03mmであった。
〔比較例３〕 一次冷間伸線の加工率を約54％として7.5mmまで一次
冷間伸線した以外は，実施例１を繰り返した。得られた
最終焼鈍後の線材は平均結晶粒径が0.03〜0.04mmの微細
な結晶粒であった。
冷間伸線した以外は，実施例１を繰り返した。得られた
最終焼鈍後の線材は平均結晶粒径が0.03〜0.04mmの微細
な結晶粒であった。
〔実施例２〕 中間焼鈍において焼鈍温度から水冷した以外は実施例
１を繰り返した。得られた最終焼鈍後の線材は平均結晶
粒径が0.4mmの巨大結晶粒を有するものであった。第２
図はその顕微鏡写真を筆写したものである。
１を繰り返した。得られた最終焼鈍後の線材は平均結晶
粒径が0.4mmの巨大結晶粒を有するものであった。第２
図はその顕微鏡写真を筆写したものである。
〔比較例４〕 中間焼鈍を行わずに，実施例１と同様に一次冷間伸線
および二次冷間伸線し，最終焼鈍した。得られた線材は
平均結晶粒径が0.02mmであった。第３図はその顕微鏡写
真を筆写したものである。
および二次冷間伸線し，最終焼鈍した。得られた線材は
平均結晶粒径が0.02mmであった。第３図はその顕微鏡写
真を筆写したものである。
以上の実施例にも見られるように，本発明法によれ
ば，熱間加工を省略しても，一次結晶粒に対して15〜20
倍にも巨大化した二次結晶粒をもつ線材を得ることがで
き，音響機器用の高音質線材を提供することができる。
ば，熱間加工を省略しても，一次結晶粒に対して15〜20
倍にも巨大化した二次結晶粒をもつ線材を得ることがで
き，音響機器用の高音質線材を提供することができる。
第１図は本発明によって得られた高純度銅線の線軸に直
角な断面の結晶構造を示す図，第２図は同じく本発明に
よって得られた他の高純度銅線の線軸に直角な断面の結
晶構造を示す図，第３図は比較例によって得られた高純
度銅線の線軸に直角な断面の結晶構造を示す図である。
角な断面の結晶構造を示す図，第２図は同じく本発明に
よって得られた他の高純度銅線の線軸に直角な断面の結
晶構造を示す図，第３図は比較例によって得られた高純
度銅線の線軸に直角な断面の結晶構造を示す図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｆ 1/00 ６０５ 8719−4Ｋ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６０５ ６２５ 8719−4Ｋ ６２５ ６６１ 8719−4Ｋ ６６１Ａ ６８５ 8719−4Ｋ ６８５Ａ ６８６ 8719−4Ｋ ６８６Ｚ ６９１ 8719−4Ｋ ６９１Ｂ ６９２ 8719−4Ｋ ６９２Ｚ ６９４ 8719−4Ｋ ６９４Ａ (72)発明者 倉持 周志 東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 同和鉱業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−156032（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−211505（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−104061（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】銀と硫黄の合計含有量が1ppm以下で且つ純
度が99.999％以上の高純度銅からなる鋳造材料を熱間加
工を省略して冷間伸線することにより該高純度を保持し
た線材に加工するにさいし，該鋳造材料を加工率60％〜
95％で一次冷間伸線し，不活性ガス雰囲気下または真空
中で600℃超え〜950℃の温度範囲で中間焼鈍し，最終製
品線径まで二次冷間伸線したあと，不活性ガス雰囲気下
または真空中で600℃〜950℃の温度範囲で最終焼鈍を行
うことを特徴とする粗大結晶粒からなる高純度銅線の製
造法。 - 【請求項２】中間焼鈍は焼鈍温度から急冷する請求項１
に記載の高純度銅線の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1269016A JP2704442B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 粗大結晶粒からなる高純度銅線の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1269016A JP2704442B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 粗大結晶粒からなる高純度銅線の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03134143A JPH03134143A (ja) | 1991-06-07 |
| JP2704442B2 true JP2704442B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=17466503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1269016A Expired - Fee Related JP2704442B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 粗大結晶粒からなる高純度銅線の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2704442B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5544718B2 (ja) * | 2008-04-25 | 2014-07-09 | 三菱マテリアル株式会社 | 太陽電池用インターコネクタ材及びその製造方法、並びに、太陽電池用インターコネクタ |
| JP2014208886A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-11-06 | 三菱電線工業株式会社 | 線状導体及びその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02156032A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Hitachi Cable Ltd | 電子機器用配線材料及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-10-18 JP JP1269016A patent/JP2704442B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03134143A (ja) | 1991-06-07 |
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