JPH04214835A - 自動車パネル用アルミニウム合金表面制御板の製造方法 - Google Patents
自動車パネル用アルミニウム合金表面制御板の製造方法Info
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- JPH04214835A JPH04214835A JP4293391A JP4293391A JPH04214835A JP H04214835 A JPH04214835 A JP H04214835A JP 4293391 A JP4293391 A JP 4293391A JP 4293391 A JP4293391 A JP 4293391A JP H04214835 A JPH04214835 A JP H04214835A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
- C23C22/80—Pretreatment of the material to be coated with solutions containing titanium or zirconium compounds
-
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用アルミニウム
合金板に関し、より詳しくは、りん酸亜鉛処理が塗装の
下地として施されて、フード、フェンダー等の自動車用
パネル材に適用されるアルミニウム合金板並びにその製
造方法に関する。
合金板に関し、より詳しくは、りん酸亜鉛処理が塗装の
下地として施されて、フード、フェンダー等の自動車用
パネル材に適用されるアルミニウム合金板並びにその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
用のフードやフェンダー等のパネル材としては、近年、
軽量化に対する要請に応じアルミニウム板材が採用され
つつあり、このようなアルミニウム板材としてはＪＩＳ
Ｈ４０００に規定されているＡｌ−Ｍｇ系合金（５１８
２等）が使用される場合が多い。その場合、プレス成形
が施されるため、絞りや曲げ加工性が必要であることか
ら、軟質材が用いられるのが一般的である。
用のフードやフェンダー等のパネル材としては、近年、
軽量化に対する要請に応じアルミニウム板材が採用され
つつあり、このようなアルミニウム板材としてはＪＩＳ
Ｈ４０００に規定されているＡｌ−Ｍｇ系合金（５１８
２等）が使用される場合が多い。その場合、プレス成形
が施されるため、絞りや曲げ加工性が必要であることか
ら、軟質材が用いられるのが一般的である。
【０００３】しかし、Ａｌ−Ｍｇ系合金は強度等で優れ
た特性を有しているが、りん酸亜鉛処理性の点において
は、必ずしも満足できるものではなく、りん酸亜鉛皮膜
の均一化、結晶の微細化等の改善が望まれていた。
た特性を有しているが、りん酸亜鉛処理性の点において
は、必ずしも満足できるものではなく、りん酸亜鉛皮膜
の均一化、結晶の微細化等の改善が望まれていた。
【０００４】すなわち、りん酸亜鉛皮膜の生成のバラツ
キが大きかったり、結晶が粗大であると、塗装後の耐食
性は所望の品質が期待できず、更に、塗装外観に不具合
を来たすことがあった。
キが大きかったり、結晶が粗大であると、塗装後の耐食
性は所望の品質が期待できず、更に、塗装外観に不具合
を来たすことがあった。
【０００５】本発明は、かゝる要請に応えるべくなされ
たものであって、りん酸亜鉛処理性に優れると共に塗装
後の耐食性に優れたアルミニウム合金板材を提供し、ま
たその製造方法を提供することを目的とするものである
。
たものであって、りん酸亜鉛処理性に優れると共に塗装
後の耐食性に優れたアルミニウム合金板材を提供し、ま
たその製造方法を提供することを目的とするものである
。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
、本発明者等は、Ａｌ−Ｍｇ系合金のりん酸亜鉛処理性
が良くない原因を究明すると共に、その対策について鋭
意研究を重ねた。その結果、りん酸亜鉛処理性は合金の
表面性状と密接な関係があることが判明した。
、本発明者等は、Ａｌ−Ｍｇ系合金のりん酸亜鉛処理性
が良くない原因を究明すると共に、その対策について鋭
意研究を重ねた。その結果、りん酸亜鉛処理性は合金の
表面性状と密接な関係があることが判明した。
【０００７】すなわち、Ｍｇを含有するアルミニウム合
金の場合、特に加熱して軟質化した場合は、その表面層
にはＭｇが濃縮した酸化皮膜が生成することが知られて
いるが、この酸化皮膜は自動車材の塗装下地として実施
されているりん酸亜鉛処理に対して悪影響があることが
判明した。
金の場合、特に加熱して軟質化した場合は、その表面層
にはＭｇが濃縮した酸化皮膜が生成することが知られて
いるが、この酸化皮膜は自動車材の塗装下地として実施
されているりん酸亜鉛処理に対して悪影響があることが
判明した。
【０００８】そこで、本発明者等は、この原因究明の結
果に基づいて酸化皮膜の悪影響を解消する方策について
種々研究を重ねた結果、表面層の性状を制御することに
よってこの問題を解決できることを見い出し、ここに本
発明をなしたものである。
果に基づいて酸化皮膜の悪影響を解消する方策について
種々研究を重ねた結果、表面層の性状を制御することに
よってこの問題を解決できることを見い出し、ここに本
発明をなしたものである。
【０００９】すなわち、本発明は、３．５〜５％のＭｇ
を含有するアルミニウム合金板において、表面層のＭｇ
／Ａｌ比が０．０３５〜０．５の範囲であることを特徴
とするりん酸亜鉛処理性に優れ、かつ耐食性に優れた自
動車パネル用アルミニウム合金表面制御板を要旨とする
ものである。
を含有するアルミニウム合金板において、表面層のＭｇ
／Ａｌ比が０．０３５〜０．５の範囲であることを特徴
とするりん酸亜鉛処理性に優れ、かつ耐食性に優れた自
動車パネル用アルミニウム合金表面制御板を要旨とする
ものである。
【００１０】また、その製造方法は、３．５〜５％のＭ
ｇを含有するアルミニウム合金板をアルカリ系の水溶液
を用いて洗浄して、表面層のＭｇ／Ａｌ比を０．０３５
〜０．５の範囲に制御することを特徴とするものである
。
ｇを含有するアルミニウム合金板をアルカリ系の水溶液
を用いて洗浄して、表面層のＭｇ／Ａｌ比を０．０３５
〜０．５の範囲に制御することを特徴とするものである
。
【００１１】以下に本発明を更に詳述する。
【００１２】
【作用】まず、本発明でアルミニウム合金中のＭｇ添加
量を３．５〜５％の範囲としたのは、自動車用パネル材
としての強度、成形性及び耐食性を確保するためである
。Ｍｇ量が３．５％未満では必要な強度が得られず、ま
た５％を超えると耐食性が低下し或いは圧延が困難とな
って板材の製造が経済的に不利となる。
量を３．５〜５％の範囲としたのは、自動車用パネル材
としての強度、成形性及び耐食性を確保するためである
。Ｍｇ量が３．５％未満では必要な強度が得られず、ま
た５％を超えると耐食性が低下し或いは圧延が困難とな
って板材の製造が経済的に不利となる。
【００１３】なお、本発明において対象とするアルミニ
ウム合金はＭｇを上記添加範囲で必須成分とするが、本
発明の目的乃至効果を阻害しない範囲内でＳｉ、Ｆｅ、
Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｔｉ等々を含んでいても差し
支えない。例えば、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎはそ
れぞれ０．２％程度まで、Ｃｕは０．５％程度まで、Ｔ
ｉは０．１％までの添加が許容される。
ウム合金はＭｇを上記添加範囲で必須成分とするが、本
発明の目的乃至効果を阻害しない範囲内でＳｉ、Ｆｅ、
Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｔｉ等々を含んでいても差し
支えない。例えば、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎはそ
れぞれ０．２％程度まで、Ｃｕは０．５％程度まで、Ｔ
ｉは０．１％までの添加が許容される。
【００１４】表面層のＭｇ／Ａｌ比が０．５を超えると
、りん酸亜鉛皮膜の生成が不均一となり、更にりん酸亜
鉛の結晶が粗大になって塗装材の耐糸錆性等、耐食性が
低下し、一方、Ｍｇ／Ａｌ比が０．０３５未満の場合に
は、りん酸亜鉛皮膜の生成速度が遅くなる傾向が認めら
れる。したがって、本発明においては表面層のＭｇ／Ａ
ｌ比を０．０３５〜０．５の範囲に制御するのである。 なお、表面層のＭｇ／Ａｌ比は光電子分光分析により測
定できる。
、りん酸亜鉛皮膜の生成が不均一となり、更にりん酸亜
鉛の結晶が粗大になって塗装材の耐糸錆性等、耐食性が
低下し、一方、Ｍｇ／Ａｌ比が０．０３５未満の場合に
は、りん酸亜鉛皮膜の生成速度が遅くなる傾向が認めら
れる。したがって、本発明においては表面層のＭｇ／Ａ
ｌ比を０．０３５〜０．５の範囲に制御するのである。 なお、表面層のＭｇ／Ａｌ比は光電子分光分析により測
定できる。
【００１５】表面層のＭｇ／Ａｌ比を制御する方法とし
ては、Ｍｇ／Ａｌ比を上記範囲に調整できる方法であれ
ば特に制限されない。しかし、工業的な生産を考慮した
場合、アルカリ系水溶液による化学的な処理（洗浄）が
最も好ましい手段である。アルカリ系水溶液としては、
例えば、りん酸ソーダ系水溶液等の弱アルカリ水溶液が
挙げられる。硝酸等の酸水溶液は、Ａｌ−Ｍｇ系合金に
生成した酸化皮膜を除去する有効な処理液ではあるが、
Ｍｇ／Ａｌ比を上記範囲に制御することは著しく困難で
ある。
ては、Ｍｇ／Ａｌ比を上記範囲に調整できる方法であれ
ば特に制限されない。しかし、工業的な生産を考慮した
場合、アルカリ系水溶液による化学的な処理（洗浄）が
最も好ましい手段である。アルカリ系水溶液としては、
例えば、りん酸ソーダ系水溶液等の弱アルカリ水溶液が
挙げられる。硝酸等の酸水溶液は、Ａｌ−Ｍｇ系合金に
生成した酸化皮膜を除去する有効な処理液ではあるが、
Ｍｇ／Ａｌ比を上記範囲に制御することは著しく困難で
ある。
【００１６】なお、下地処理として適用されるりん酸亜
鉛浴は、フリー弗素として７５〜８００ｐｐｍ添加した
浴である場合に本発明の効果が顕著である。７５ｐｐｍ
未満ではりん酸亜鉛の結晶は粗大になると共に所望の皮
膜量が得られない。また、８００ｐｐｍを超えると金属
に対する溶解性が増大し、浴槽や配管材料を腐食し易く
なると共にアルミニウムの溶解が優先し、りん酸亜鉛皮
膜の生成が困難となる。フリー弗素はＨＦ、ＮａＦ或い
はＫＦの形で添加できる。
鉛浴は、フリー弗素として７５〜８００ｐｐｍ添加した
浴である場合に本発明の効果が顕著である。７５ｐｐｍ
未満ではりん酸亜鉛の結晶は粗大になると共に所望の皮
膜量が得られない。また、８００ｐｐｍを超えると金属
に対する溶解性が増大し、浴槽や配管材料を腐食し易く
なると共にアルミニウムの溶解が優先し、りん酸亜鉛皮
膜の生成が困難となる。フリー弗素はＨＦ、ＮａＦ或い
はＫＦの形で添加できる。
【００１７】次に本発明の実施例を示す。
【００１８】
【実施例１】
【表１】
に示す化学成分を有するアルミニウム合金を用いて常法
により供試材（板材）を作成した。但し、最終熱処理と
して３７０℃×３時間のバッチ焼鈍或いは５５０℃×２
０秒の連続焼鈍を施して軟質化した。
により供試材（板材）を作成した。但し、最終熱処理と
して３７０℃×３時間のバッチ焼鈍或いは５５０℃×２
０秒の連続焼鈍を施して軟質化した。
【００１９】各供試材の板厚を１ｍｍとし、７０ｍｍ×
１５０ｍｍの矩形の板材を以下の条件のりん酸亜鉛処理
に供した。試験数１０枚のりん酸亜鉛皮膜の付着量、バ
ラツキ（標準偏差）及び結晶の生成状態を走査電子顕微
鏡によって観察した。
１５０ｍｍの矩形の板材を以下の条件のりん酸亜鉛処理
に供した。試験数１０枚のりん酸亜鉛皮膜の付着量、バ
ラツキ（標準偏差）及び結晶の生成状態を走査電子顕微
鏡によって観察した。
【００２０】
〔りん酸亜鉛処理条件〕
脱 脂：弱アルカリ液（ｐＨ＝１０．５）、４０℃に
て２分浸漬表面調整：コロイダルチタン水溶液１．５ｇ
／ｌ、室温にて１５秒浸漬りん酸亜鉛処理：りん酸亜鉛
水溶液（全酸度２２ポイント、遊離酸度０．８ポイント
、フリー弗素１５０ｐｐｍ）、４２℃にて２分浸漬
て２分浸漬表面調整：コロイダルチタン水溶液１．５ｇ
／ｌ、室温にて１５秒浸漬りん酸亜鉛処理：りん酸亜鉛
水溶液（全酸度２２ポイント、遊離酸度０．８ポイント
、フリー弗素１５０ｐｐｍ）、４２℃にて２分浸漬
【０
０２１】なお、表面調整は、りん酸亜鉛皮膜結晶を微細
化するために実施するものであり、本実施例で示した他
に通常の鋼板用に用いられるているものであれば適用可
能である。また、フリー弗素はＨＦの形で投入した。
０２１】なお、表面調整は、りん酸亜鉛皮膜結晶を微細
化するために実施するものであり、本実施例で示した他
に通常の鋼板用に用いられるているものであれば適用可
能である。また、フリー弗素はＨＦの形で投入した。
【００２２】また、表面層のＭｇ／Ａｌ比は、光電子分
光分析器（島津製作所製ＥＳＣＡ８５０Ｍ）によりＭｇ
とＡｌのピーク高さを求めて、Ｍｇ／Ａｌ比を算出した
。
光分析器（島津製作所製ＥＳＣＡ８５０Ｍ）によりＭｇ
とＡｌのピーク高さを求めて、Ｍｇ／Ａｌ比を算出した
。
【００２３】更に、耐食性は、りん酸亜鉛処理した供試
材をカチオン電着（３０μｍ）後、中塗り（４０μｍ）
、上塗り（４０μｍ）した塗装板にカッターで十字傷を
入れ、次の条件で腐食試験を１０００時間実施し、最大
糸錆長さを求めて評価した。
材をカチオン電着（３０μｍ）後、中塗り（４０μｍ）
、上塗り（４０μｍ）した塗装板にカッターで十字傷を
入れ、次の条件で腐食試験を１０００時間実施し、最大
糸錆長さを求めて評価した。
【００２４】
〔腐食試験条件〕
塩水噴霧（ＪＩＳ Ｚ２３７１）２４時間
↓ 純水浸漬１秒 ↓ 湿潤 ５０℃×８０％ＲＨ １０日
↓ ５％食塩水浸漬１秒 （湿潤→食塩水浸漬を繰り返す）
↓ 純水浸漬１秒 ↓ 湿潤 ５０℃×８０％ＲＨ １０日
↓ ５％食塩水浸漬１秒 （湿潤→食塩水浸漬を繰り返す）
【００２５】
これらの結果を
これらの結果を
【表２】
に示す。表２より明らかなように、本発明材はいずれも
、従来材や比較材に比べ、りん酸亜鉛処理性が優れてお
り、更に耐食性も優れている。
、従来材や比較材に比べ、りん酸亜鉛処理性が優れてお
り、更に耐食性も優れている。
【００２６】
【実施例２】りん酸亜鉛浴中のフリー弗素量を
【表３】
に示すように種々変え、他の条件は実施例１と同様とし
、表１に示した供試材についてりん酸亜鉛処理性及び耐
食性を調べた。その結果は、表３に示すとおり、本発明
材は顕著な効果が得られていることがわかる。
、表１に示した供試材についてりん酸亜鉛処理性及び耐
食性を調べた。その結果は、表３に示すとおり、本発明
材は顕著な効果が得られていることがわかる。
【００２７】一方、りん酸亜鉛処理浴として、ＨＦを用
いてフリー弗素を各々５０ｐｐｍ、１２００ｐｐｍ含有
させた浴を用い、同様の要領にて腐食試験を行なったが
、いずれの比較材も、りん酸亜鉛の皮膜量が０．５ｇ／
ｍ２未満となり、糸錆最大長さが４ｍｍ以上で、所望の
耐糸錆び性が得られなかった。
いてフリー弗素を各々５０ｐｐｍ、１２００ｐｐｍ含有
させた浴を用い、同様の要領にて腐食試験を行なったが
、いずれの比較材も、りん酸亜鉛の皮膜量が０．５ｇ／
ｍ２未満となり、糸錆最大長さが４ｍｍ以上で、所望の
耐糸錆び性が得られなかった。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
りん酸亜鉛処理性に優れ、かつ耐食性にも優れたアルミ
ニウム合金表面制御板が提供できる。自動車パネル用材
料として好適であり、軽量化に寄与する効果は顕著であ
る。
りん酸亜鉛処理性に優れ、かつ耐食性にも優れたアルミ
ニウム合金表面制御板が提供できる。自動車パネル用材
料として好適であり、軽量化に寄与する効果は顕著であ
る。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で（以下、同じ）、３．５〜５
％のＭｇを含有するアルミニウム合金板において、表面
層のＭｇ／Ａｌ比が０．０３５〜０．５の範囲であるこ
とを特徴とするりん酸亜鉛処理性に優れ、かつ耐食性に
優れた自動車パネル用アルミニウム合金表面制御板。 - 【請求項２】 りん酸亜鉛処理性がフリー弗素を７５
〜８００ｐｐｍ含有するりん酸亜鉛浴における特性であ
る請求項１に記載の自動車パネル用アルミニウム合金表
面制御板。 - 【請求項３】 ３．５〜５％のＭｇを含有するアルミ
ニウム合金板をアルカリ系の水溶液を用いて洗浄して、
表面層のＭｇ／Ａｌ比を０．０３５〜０．５の範囲に制
御することを特徴とするりん酸亜鉛処理性に優れ、かつ
耐食性に優れた自動車パネル用アルミニウム合金表面制
御板の製造方法。 - 【請求項４】 りん酸亜鉛処理性がフリー弗素を７５
〜８００ｐｐｍ含有するりん酸亜鉛浴における特性であ
る請求項２に記載の自動車パネル用アルミニウム合金表
面制御板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914131382 DE4131382A1 (de) | 1990-09-21 | 1991-09-20 | Oberflaechenbehandeltes aluminiumlegierungsblech fuer den automobilbau und verfahren zu dessen herstellung |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25389390 | 1990-09-21 | ||
| JP2-253893 | 1990-09-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04214835A true JPH04214835A (ja) | 1992-08-05 |
| JP2500010B2 JP2500010B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=17257567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3042933A Expired - Fee Related JP2500010B2 (ja) | 1990-09-21 | 1991-02-15 | 自動車パネル用アルミニウム合金表面制御板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500010B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016031940A1 (ja) * | 2014-08-27 | 2016-03-03 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金材および接合体、ならびに自動車部材 |
| US9669604B2 (en) | 2012-09-20 | 2017-06-06 | Kobe Steel, Ltd. | Aluminum-alloy plate and joined body as well as automobile member using the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157879A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-06-30 | メタルゲゼルシャフト アクチェンゲゼルシャフト | 金属表面にリン酸塩皮膜を形成する方法 |
| JPH01240675A (ja) * | 1988-03-19 | 1989-09-26 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Ａｌ製自動車ボデーパネルの表面処理方法 |
| JPH01319692A (ja) * | 1988-06-17 | 1989-12-25 | Kobe Steel Ltd | 脱脂性に優れたＭｇ含有アルミニウム合金板の製造方法 |
| JPH0257655A (ja) * | 1988-08-24 | 1990-02-27 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 表面処理特性にすぐれた成形用アルミニウム合金板材の製造方法 |
-
1991
- 1991-02-15 JP JP3042933A patent/JP2500010B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157879A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-06-30 | メタルゲゼルシャフト アクチェンゲゼルシャフト | 金属表面にリン酸塩皮膜を形成する方法 |
| JPH01240675A (ja) * | 1988-03-19 | 1989-09-26 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Ａｌ製自動車ボデーパネルの表面処理方法 |
| JPH01319692A (ja) * | 1988-06-17 | 1989-12-25 | Kobe Steel Ltd | 脱脂性に優れたＭｇ含有アルミニウム合金板の製造方法 |
| JPH0257655A (ja) * | 1988-08-24 | 1990-02-27 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 表面処理特性にすぐれた成形用アルミニウム合金板材の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9669604B2 (en) | 2012-09-20 | 2017-06-06 | Kobe Steel, Ltd. | Aluminum-alloy plate and joined body as well as automobile member using the same |
| WO2016031940A1 (ja) * | 2014-08-27 | 2016-03-03 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金材および接合体、ならびに自動車部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2500010B2 (ja) | 1996-05-29 |
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