JPS60103175A - 希土類元素拡散処理方法 - Google Patents
希土類元素拡散処理方法Info
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- JPS60103175A JPS60103175A JP21115283A JP21115283A JPS60103175A JP S60103175 A JPS60103175 A JP S60103175A JP 21115283 A JP21115283 A JP 21115283A JP 21115283 A JP21115283 A JP 21115283A JP S60103175 A JPS60103175 A JP S60103175A
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- 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
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
- C23C10/28—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
- C23C10/34—Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金Ａｊ！物品、＆向に対する拾出フＡ元系拡
散処１里方法に関し、更に１１や剣には、耐熱性金＋、
；（、物品の表面に希上用４）し素を拡散させ、金８４
物品の耐を俊化１生、：１「１腐長性を更に向上させる
ための表面処」ｌｉ方法にＩＡする。
散処１里方法に関し、更に１１や剣には、耐熱性金＋、
；（、物品の表面に希上用４）し素を拡散させ、金８４
物品の耐を俊化１生、：１「１腐長性を更に向上させる
ための表面処」ｌｉ方法にＩＡする。
耐熱′ｌ！ｌ鉄、耐熱１−一、Ｎ１ 基合金、高Ｓシ、
彷鉄などの、耐熱材料に合〈シ元系としてＬａ、０６な
どの槽上１４元系を添加すると耐熱材料の耐ｉｊλ化性
が向上することはよく（８）られている。これは拾出頒
元１弱が表面の酸化皮膜の剥ｆＴｈｔｆｆｉを抑＋！＋
Ｊするためである。しかし、このような、す１バ４シ拐
丹に布上ｌｊ１元素を多：１士に添加すると、材ネ・１
のタ、ムｉ＋Ｗ加工性を低下させてしまうという欠点が
ある。
彷鉄などの、耐熱材料に合〈シ元系としてＬａ、０６な
どの槽上１４元系を添加すると耐熱材料の耐ｉｊλ化性
が向上することはよく（８）られている。これは拾出頒
元１弱が表面の酸化皮膜の剥ｆＴｈｔｆｆｉを抑＋！＋
Ｊするためである。しかし、このような、す１バ４シ拐
丹に布上ｌｊ１元素を多：１士に添加すると、材ネ・１
のタ、ムｉ＋Ｗ加工性を低下させてしまうという欠点が
ある。
ところで、−熱利科中に添加された希土類元素のうち、
耐熱材料の耐酸化性すなわち酸化皮膜の剥、准抑制に寄
与する希土類元素は材料表出ｊ近傍にイｊ在するものだ
けである。したがって＋ｉｉＪ ＋６材料でつくられた
金属物品すなわち熱間加工後の最終製品の表面層にのみ
希土類元素を含有させることができれば、上記熱間加工
性の問題ならびに耐、夜・化性の向上という課題を一挙
にＪ！ｌ￥決することかできる。
耐熱材料の耐酸化性すなわち酸化皮膜の剥、准抑制に寄
与する希土類元素は材料表出ｊ近傍にイｊ在するものだ
けである。したがって＋ｉｉＪ ＋６材料でつくられた
金属物品すなわち熱間加工後の最終製品の表面層にのみ
希土類元素を含有させることができれば、上記熱間加工
性の問題ならびに耐、夜・化性の向上という課題を一挙
にＪ！ｌ￥決することかできる。
したがって本発明の目的は、；耐熱功鉄、耐熱鋼、Ｎ１
基合金、高Ｓｔ鋳鉄などの耐熱材料、すなわちアルミニ
ウム、珪素、クロムの少くとも一種を含む金属物品の耐
酸化性、耐ＩＭ５食性を更に向上させることができる方
法を提供することである。
基合金、高Ｓｔ鋳鉄などの耐熱材料、すなわちアルミニ
ウム、珪素、クロムの少くとも一種を含む金属物品の耐
酸化性、耐ＩＭ５食性を更に向上させることができる方
法を提供することである。
本発明者は、希土類元素含有粉末を含む処理粉末中で上
記金属物品を処理することにより、上記目的が４成され
ることを見出し本発明を完成するに至った。
記金属物品を処理することにより、上記目的が４成され
ることを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、アルミニウム、珪素およびクロムの
少くとも一柚を含む金属物品を、希土類元素含有粉末と
不活性担体粉末とハロダン化物とを含むノ４ツク剤中に
埋設し、非酸化性雰囲気中で加熱して、拾出項九ぶを金
Ａ４物品表面に拡散させることを特徴とする希土類元素
拡敵処理方法である。
少くとも一柚を含む金属物品を、希土類元素含有粉末と
不活性担体粉末とハロダン化物とを含むノ４ツク剤中に
埋設し、非酸化性雰囲気中で加熱して、拾出項九ぶを金
Ａ４物品表面に拡散させることを特徴とする希土類元素
拡敵処理方法である。
以下本発明を＋ｉＦ ５ｔｉｌｌに説明する。
本発明方法の仮処理物は、アルミニウム、珪素、クロム
の少くとも−、−殖を含む金＠物品である。一般にアル
ミニウムは／〜７取量％、珪素は／〜７１へ１１％、ク
ロムは１〜３０重量％の範囲で含まれていることが望ま
しい。これらの金１４の含有量が上記範囲より少いと十
分な酸化皮膜の形成が行われなくなり、また上記範囲を
越えるとσ相が生成してもろくなるので、好ましくない
。
の少くとも−、−殖を含む金＠物品である。一般にアル
ミニウムは／〜７取量％、珪素は／〜７１へ１１％、ク
ロムは１〜３０重量％の範囲で含まれていることが望ま
しい。これらの金１４の含有量が上記範囲より少いと十
分な酸化皮膜の形成が行われなくなり、また上記範囲を
越えるとσ相が生成してもろくなるので、好ましくない
。
本発明方法に１釘用するパック剤は、拾出、頂元素；：
ｒ 、ｉＴ扮末と不活性担体粉末とノ１０ダン化物とを
含んでいる。その配合割合は、玲土頒元諮含有粉末０、
！； −１ｆｉ ０７Ｒｔ、ｒｔ％、好まシ＜ ハ０
−３〜／ ！； ｍ ｂｋ ％、ハロダン化物λ〜を處
緬％、不活性相体粉末残部から成るのが好適である。
ｒ 、ｉＴ扮末と不活性担体粉末とノ１０ダン化物とを
含んでいる。その配合割合は、玲土頒元諮含有粉末０、
！； −１ｆｉ ０７Ｒｔ、ｒｔ％、好まシ＜ ハ０
−３〜／ ！； ｍ ｂｋ ％、ハロダン化物λ〜を處
緬％、不活性相体粉末残部から成るのが好適である。
本願明ｍＳ中、「希土類元素含有粉末」とは、希土類元
素単独から成る粉末、希土類元素と他の金属、たとえば
アルミニウム、鉄、ニッケルなどとの合金粉末、希土類
元素のハロダン化物粉末、またはこれらの２４Ｍ以上の
混合物を怠味するものである。希土類元素としてはスカ
ンジウム（Ｓｃ Ｌイツトリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌ
ａ）、セリウム（Ｃｏ）、ノラセオジム（Ｐｒ）、ネオ
ジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓ
ｍ入ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テ
ルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウ
ム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、
イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、および
これらの２４！ｆ１以上の混合物を使用することができ
る。またミツユメタｌｖ （Ｍｍ）（Ｌａ 、２．２〜
３ｇ％、Ｃｅ ＩＩざ〜Ｓ乙％、その他Ｎｄ、Ｐｒ、Ｙ
および少量のＦｓ、Ｍを含む、４′ｉ土頷元素ｑｓ取駄
％以上の混合物）も本発明のイｉｉ土項元系として使用
することができる。
素単独から成る粉末、希土類元素と他の金属、たとえば
アルミニウム、鉄、ニッケルなどとの合金粉末、希土類
元素のハロダン化物粉末、またはこれらの２４Ｍ以上の
混合物を怠味するものである。希土類元素としてはスカ
ンジウム（Ｓｃ Ｌイツトリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌ
ａ）、セリウム（Ｃｏ）、ノラセオジム（Ｐｒ）、ネオ
ジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓ
ｍ入ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テ
ルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウ
ム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、
イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、および
これらの２４！ｆ１以上の混合物を使用することができ
る。またミツユメタｌｖ （Ｍｍ）（Ｌａ 、２．２〜
３ｇ％、Ｃｅ ＩＩざ〜Ｓ乙％、その他Ｎｄ、Ｐｒ、Ｙ
および少量のＦｓ、Ｍを含む、４′ｉ土頷元素ｑｓ取駄
％以上の混合物）も本発明のイｉｉ土項元系として使用
することができる。
希土類元素含有粉末中の希土類元素単独ｉ Ｍは、７０
ｔｆＪ、９％以上とするのが好ましい。たとえば、ｉ４
ツク剤の全型１（ｌＫ対して布土狽元素ａＳ〜／左東量
％、アルミニウムｏ、１ｓ−１Ａ、を重量％の割合の合
金粉末をｆ吏用することができる。
ｔｆＪ、９％以上とするのが好ましい。たとえば、ｉ４
ツク剤の全型１（ｌＫ対して布土狽元素ａＳ〜／左東量
％、アルミニウムｏ、１ｓ−１Ａ、を重量％の割合の合
金粉末をｆ吏用することができる。
本発明に１史用するハロダン化物は、 ）ｆツク剤中の
希土類丸木が液処理金属表面に拡散浸透するのを促進す
るものであり、具体的にはＮＨ４αＮＨ４：Ｆ 。
希土類丸木が液処理金属表面に拡散浸透するのを促進す
るものであり、具体的にはＮＨ４αＮＨ４：Ｆ 。
ＮａＣｔ、ＮａＦなどのハロダン化物が使用される。希
土類元素含有粉末として拾出６４元素のハロダン化、］
勿を使用する場合には、特別にＮＨ４（ｊ等のハロダン
化物を添加する必要がないことはいうまでもない。また
、不活性（ｔｌ （−ｓ ３）末は、溶融した合金粉末
位子が、■互に４４１！ｌｉ Ｌ／ないように湧くもの
であり、ｌことえばアルミナが使ＩＩＪされる。
土類元素含有粉末として拾出６４元素のハロダン化、］
勿を使用する場合には、特別にＮＨ４（ｊ等のハロダン
化物を添加する必要がないことはいうまでもない。また
、不活性（ｔｌ （−ｓ ３）末は、溶融した合金粉末
位子が、■互に４４１！ｌｉ Ｌ／ないように湧くもの
であり、ｌことえばアルミナが使ＩＩＪされる。
Ｅ記ノやツク１１１１な用いて拾出頑元パ拡散処Ｊｇを
行うにはたとえば次のようにすればよい。
行うにはたとえば次のようにすればよい。
まずノぐツク剤中に液処理金属物品を埋設し、非酸化ａ
雰囲気、たとえばＨ２またはＡ「雰囲気中、７θθ〜９
００’Ｃで０． ｊ −！ ０時間／ぐツク処理を行う
。次に仮処ｒｒ＆！物をノｆツク刑の中から取り出し、
Ｈ２、Ｈ２または八「 のような非眩化３１：雰囲気中
、７θθ〜／ １０ＯＣでＯ，！ 〜’ＡＯ時１ｉＵ
４）ｉ ｉ＆ ’Ａ Ｊｇ ヲ行えばよい。
雰囲気、たとえばＨ２またはＡ「雰囲気中、７θθ〜９
００’Ｃで０． ｊ −！ ０時間／ぐツク処理を行う
。次に仮処ｒｒ＆！物をノｆツク刑の中から取り出し、
Ｈ２、Ｈ２または八「 のような非眩化３１：雰囲気中
、７θθ〜／ １０ＯＣでＯ，！ 〜’ＡＯ時１ｉＵ
４）ｉ ｉ＆ ’Ａ Ｊｇ ヲ行えばよい。
本発明によれば、耐熱材料でつくられた金Ａ４物品にす
ぐれた耐［賦化性を付与することができる。
ぐれた耐［賦化性を付与することができる。
次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例／
次の組成を有するＮＩ Ｒｅ５ｌｓｔ 、脚鉄から２５
朋×ｔｏ朋Ｘ ３ ａｒｔの試料を作成した。
朋×ｔｏ朋Ｘ ３ ａｒｔの試料を作成した。
ＣＳシ Ｍｎ ＮＩ Ｃｒ Ｐ ＬＦａユθ左／θｇ
３ｇ、θコ、左θθ０３ ｆｌ （１１ｉＦｔｔ％）こ
の試料を次の組成を有するノ９ツク剤中にμ■設し、Ｈ
２雰囲気中、７！；ＯＣで１０時間パック処理を行い、
次に２４ツク剖の中から取り出し、Ｎ２雰囲気中、９３
０Ｃで３ｇ時（↑■拡散処理を行った。
３ｇ、θコ、左θθ０３ ｆｌ （１１ｉＦｔｔ％）こ
の試料を次の組成を有するノ９ツク剤中にμ■設し、Ｈ
２雰囲気中、７！；ＯＣで１０時間パック処理を行い、
次に２４ツク剖の中から取り出し、Ｎ２雰囲気中、９３
０Ｃで３ｇ時（↑■拡散処理を行った。
）ぐツクＩ）１の組成（重喰％）
ＮＨ４α ツ％
このようにして得られた各試料について、次のように耐
は化性試験を行った。
は化性試験を行った。
／θ００Ｃに保った大気炉中に上記試料を９５分間保持
し、次に試料を炉から取り出して空気中で７３分開口然
冷却する。これを／サイクＡ／（６０分）として、所定
のサイクル碌り返した後、試験ｔ＞ｆｌ後の瓜最変化お
よび試験後の表面性状により、被ＩＩにの耐酸化性をｔ
ｉ’ｌ’ ＋ｄｌｉ シた。
し、次に試料を炉から取り出して空気中で７３分開口然
冷却する。これを／サイクＡ／（６０分）として、所定
のサイクル碌り返した後、試験ｔ＞ｆｌ後の瓜最変化お
よび試験後の表面性状により、被ＩＩにの耐酸化性をｔ
ｉ’ｌ’ ＋ｄｌｉ シた。
４ ／ Ｖに示すように、ミツシュメタルの添ノＭ量を
θ／〜／６重鼠％ま装置化させ、その効果を確ＬＨシた
ところ、θ／〜／夕慮量％の範囲で１耐酸化性が向上し
た。これは、苗土類元素により、試料表面に生成した・
＋１２０５ 、５ｉ０２ 、 ＮＩ０、ＣｒＯなどの酸
化皮膜の脱落が抑制されるためである。
θ／〜／６重鼠％ま装置化させ、その効果を確ＬＨシた
ところ、θ／〜／夕慮量％の範囲で１耐酸化性が向上し
た。これは、苗土類元素により、試料表面に生成した・
＋１２０５ 、５ｉ０２ 、 ＮＩ０、ＣｒＯなどの酸
化皮膜の脱落が抑制されるためである。
第２図に、は、ミツシュメタル５重ｆｄ％を添加したノ
母ツク剤によりパック処ｄ Ｌだ試料の酸化による（Ｒ
＋ｔｋ変化を調べた結果を、パック処理しないものと比
較して示す。この図から明らかなように、パック処理を
しない場合は一旦、酸化皮膜を形成して１＆化増遺を示
すが、加熱冷却回数が／３回を過ぎるころから、次第に
ば化膜剥離によるｉｆｆ ｑｌの減少を示すようになる
。これに対して、ミツシュメタルを含むパック剤により
処理したものは、酸化暎を安定に保持し続けていること
がわかる。
母ツク剤によりパック処ｄ Ｌだ試料の酸化による（Ｒ
＋ｔｋ変化を調べた結果を、パック処理しないものと比
較して示す。この図から明らかなように、パック処理を
しない場合は一旦、酸化皮膜を形成して１＆化増遺を示
すが、加熱冷却回数が／３回を過ぎるころから、次第に
ば化膜剥離によるｉｆｆ ｑｌの減少を示すようになる
。これに対して、ミツシュメタルを含むパック剤により
処理したものは、酸化暎を安定に保持し続けていること
がわかる。
実施例ツ
次の組成を有するステンレス鋼から、実施例／と同じ寸
法の試料を作成し、アルミナ場末９３屯ｆ八％、ミツシ
ュメタル３市磁％、ＮＨ４α ２瓜は外から成るパック
剤中で、実施例／と同僅にｉ’？ツク処プ■を行った。
法の試料を作成し、アルミナ場末９３屯ｆ八％、ミツシ
ュメタル３市磁％、ＮＨ４α ２瓜は外から成るパック
剤中で、実施例／と同僅にｉ’？ツク処プ■を行った。
試 料 Ｎｉ Ｃｒ ＣｓｔＭｎ ＦａＳＵｓ ３１０
Ｓ ２０ ２左 θθ３ １０ １０ 残ＳＵＳ弘３
０ −／’７．０θθ左θ左θ０に残（＋’ｔ（ｉｒｅ
％） 得られた試１９）を／１０ＯＣに保った大気炉中に２０
時１１■保泣した篩、富温で冷却した。この１．廿１酸
化性試験の結果を次に示す。
Ｓ ２０ ２左 θθ３ １０ １０ 残ＳＵＳ弘３
０ −／’７．０θθ左θ左θ０に残（＋’ｔ（ｉｒｅ
％） 得られた試１９）を／１０ＯＣに保った大気炉中に２０
時１１■保泣した篩、富温で冷却した。この１．廿１酸
化性試験の結果を次に示す。
ｓｕｓ ３１０ Ｓ あ リ − ｌ左な し −／／
ｓｕｓ １１．３ｏ あ リ −ツθ
なし −７６
ＳＵＳ ３１０Ｓ、ＳＵＳ ダ３０ ともミツシュメタ
ルを含むノ母ツク剤でノ母ツク処理することにより耐＋
々化性が向上することがわかる。
ルを含むノ母ツク剤でノ母ツク処理することにより耐＋
々化性が向上することがわかる。
第１図は、ミツシュメタル添加量と耐「戊化性との関係
を示すグラフであり、第２図は、本発明方法によりパッ
ク処理した金属物品の耐酸化性向上効果を、／？ツク処
Ｒ，ｌｉ Ｌないものと比較して示すグラフである。
を示すグラフであり、第２図は、本発明方法によりパッ
ク処理した金属物品の耐酸化性向上効果を、／？ツク処
Ｒ，ｌｉ Ｌないものと比較して示すグラフである。
Claims (1)
- アルミニウム、理水およびクロムの少（とも−５彌を含
む金属物品を、希土類元素含有粉末と不活性担体粉末と
ハロダン化物とを含むパック剤中に埋設し、非酸化性雰
囲気中で加熱して、拾出）！１１水素金属物品表面に拡
散させることを特徴とする拾出頒元元拡散処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21115283A JPS60103175A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | 希土類元素拡散処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21115283A JPS60103175A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | 希土類元素拡散処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60103175A true JPS60103175A (ja) | 1985-06-07 |
| JPS624466B2 JPS624466B2 (ja) | 1987-01-30 |
Family
ID=16601241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21115283A Granted JPS60103175A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | 希土類元素拡散処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60103175A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008150706A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-07-03 | Akita Fine Blanking:Kk | 高温耐久性を高めたナノ表面改質方法並びにナノ表面改質方法が施された金属部材並びにこれを構成部材に適用したｖｇｓタイプターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリ |
| WO2008088057A1 (ja) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Toshio Narita | 耐酸化性合金皮膜、耐酸化性合金皮膜の製造方法および耐熱性金属部材 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01123773U (ja) * | 1988-02-12 | 1989-08-23 | ||
| JPH03111364U (ja) * | 1990-02-28 | 1991-11-14 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5120449A (en) * | 1974-08-12 | 1976-02-18 | Fujita Corp | Kozobutsuniokeru taishinkako |
| JPS5687661A (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-16 | Hitachi Ltd | Metal article coating method |
-
1983
- 1983-11-10 JP JP21115283A patent/JPS60103175A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5120449A (en) * | 1974-08-12 | 1976-02-18 | Fujita Corp | Kozobutsuniokeru taishinkako |
| JPS5687661A (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-16 | Hitachi Ltd | Metal article coating method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008150706A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-07-03 | Akita Fine Blanking:Kk | 高温耐久性を高めたナノ表面改質方法並びにナノ表面改質方法が施された金属部材並びにこれを構成部材に適用したｖｇｓタイプターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリ |
| WO2008088057A1 (ja) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Toshio Narita | 耐酸化性合金皮膜、耐酸化性合金皮膜の製造方法および耐熱性金属部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS624466B2 (ja) | 1987-01-30 |
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