JPS6044114A - Rolling roll having tough neck part and its manufacture - Google Patents
Rolling roll having tough neck part and its manufactureInfo
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- JPS6044114A JPS6044114A JP15360183A JP15360183A JPS6044114A JP S6044114 A JPS6044114 A JP S6044114A JP 15360183 A JP15360183 A JP 15360183A JP 15360183 A JP15360183 A JP 15360183A JP S6044114 A JPS6044114 A JP S6044114A
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- JP
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- neck
- roll
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- ratio
- rolling
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/02—Shape or construction of rolls
- B21B27/03—Sleeved rolls
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は細長いネック形状を有しネック端部に特に強靭
性の要求される特殊な形状、使用特性を有する圧延用ロ
ールに適合する複合ロールの提供に係り、いわゆる複合
高合金グレンロールを改良したものに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the provision of a composite roll suitable for a rolling roll having an elongated neck shape, a special shape requiring particular toughness at the neck end, and usage characteristics. This invention relates to an improved high-alloy grain roll.
圧延用ロールは胴部とネック部で要求される性質が異な
るため、一般にIII・i外殻部と胴軸芯部及びネック
部を異なった材質で形成した複合ロールを用いる場合が
多いが、近年鋼板圧延用のホットストリップミルでは鋼
板の形状制御のため新しい形式のものが出現している。Since the properties required for the body and neck of rolling rolls are different, composite rolls are often used in which the III/i outer shell, body shaft core, and neck are made of different materials, but in recent years New types of hot strip mills for rolling steel plates are emerging to control the shape of steel plates.
すなわち、これらはワークロールを軸方向にシフト(移
@)させる方式、ワークロールを強制的にベンディング
させる方式あるいは2本のワークロールをバックアップ
ロールの軸線に対してクロス(交叉)させる方式等であ
る。In other words, these methods include a method in which the work roll is shifted in the axial direction, a method in which the work roll is forcibly bent, a method in which two work rolls are crossed with respect to the axis of a backup roll, etc. .
しかして、これらの圧延方式に供するワークロールでは
その胴部直径が小さくなる傾向にある。Therefore, work rolls used in these rolling methods tend to have smaller body diameters.
また圧延機の形式から、ネック部の長さが従来ロールの
それよりも長くする必要があり、又ネックの直径も小さ
くされる。加えて、この種口こルではネック部に従来よ
りも大きな応力が発生し、特に強靭性の要求されるもの
となる。Furthermore, due to the type of rolling mill, the length of the neck needs to be longer than that of conventional rolls, and the diameter of the neck is also made smaller. In addition, in this type of neck part, a larger stress is generated in the neck than in the past, and particularly toughness is required.
今従来の一般的形状ロールを第1図に、上記新圧延方0
式に供する特殊形状ロールを第2図に対比して示すと共
に、その形状寸法等の具体的な差異を総括すると次の通
りである。The conventional general shape roll is shown in Figure 1, and the above new rolling method 0
The specially shaped roll used in the formula is shown in FIG. 2 in comparison, and the specific differences in shape and dimensions are summarized as follows.
ム lN/1m D)I ム/DN、 DB従 来10
00 0.52
、、、J、状〜14oo〜o、7.340−..500
2,0,3,6 650,8401N: ネック長(
m−)
1m: 胴 長(−m )
DN: ネック径(朋)
DB : 胴 径(、、)
上記の通り、この新しい圧延方式に供するロールでは、
大概ネック長と胴長の比1../ 八が0.8〜1.2
又はネック長とネック径の比7?N/D、Iが3.8〜
13.0の範囲にある細長いネック形状を有しているの
が特徴である。Mu lN/1m D) I Mu/DN, DB Conventional 10
00 0.52 ,,J, shape~14oo~o, 7.340-. .. 500
2,0,3,6 650,8401N: Neck length (
m-) 1m: Body length (-m) DN: Neck diameter (bo) DB: Body diameter (,,) As mentioned above, in the rolls used for this new rolling method,
Ratio of neck length to torso length is approximately 1. .. / Eight is 0.8-1.2
Or is the ratio of neck length to neck diameter 7? N/D, I is 3.8~
It is characterized by an elongated neck shape in the range of 13.0 mm.
ところで、このような特殊形状の圧延用ロールについて
も胴部とネック部全体としての使用特性が異なるのは同
様で、第3図に示す如く、圧延拐と接する胴部jl)は
耐摩耗性、耐肌荒性、耐りラッグ性等が必要とされる。By the way, the usage characteristics of the body and the neck part as a whole are also different for such specially shaped rolling rolls, and as shown in Fig. 3, the body part jl) in contact with the rolling strip has wear resistance, Roughness resistance, rug resistance, etc. are required.
一方ネツク部については更にその軸方向部分で要求特性
が異なり、胴部11+に近い軸受部(2)では軸受との
摩擦に対する耐摩耗性と強靭性が必要とされ、他方胴部
(1)から離れたネック端部(3)では形状的に細長く
しかも大きな応力に耐える必要から特に強靭性が必要と
される。 “またこの特殊形状ロールでは、第2図、第
3図に見るように、ネック端部t3) Kは部分的にネ
ック径D′Nよりも細径の部分があり、圧延方式によっ
ては例えば作業側(w)では大きなスラスト応力が発生
したり、駆動側(D)では大きな捩り応力が発生したり
するなど、この部分には特に強靭性が要求される。On the other hand, the required characteristics of the neck part differ further in the axial direction.The bearing part (2) near the body part 11+ requires wear resistance and toughness against friction with the bearing, and the other part from the body part (1) The remote neck ends (3) are elongated in shape and require particular toughness as they must withstand large stresses. "Also, with this specially shaped roll, as shown in Figures 2 and 3, the neck end t3) K has a portion with a smaller diameter than the neck diameter D'N, and depending on the rolling method, for example, A large thrust stress is generated on the side (W), and a large torsional stress is generated on the drive side (D), so toughness is particularly required for this portion.
特に、近年の後段用ワークロールのネック部は、形状が
複雑かつ径小であり、圧延時における大きなスラスト、
捩り、曲げ力がネック部コーナに働キ、表面部のマイク
ロクラックの進展による破壊が問題となってくる為、ネ
ック部のコーナ部の強靭性が要求される。In particular, the necks of recent post-stage work rolls have complex shapes and small diameters, resulting in large thrusts and
Twisting and bending forces act on the corners of the neck, and damage due to the development of microcracks on the surface becomes a problem, so toughness is required at the corners of the neck.
本発明はこのようにネック長と胴長の比lx/imが0
.8〜1.2又はネック長とネック径の比lN/DNが
3.8〜13.0である細長いネック形状を有し、ネッ
ク端部に大きい応力の発生する特殊な圧延用ロールに適
合する複合ロールのネック部のコーナ部を強靭にした圧
延用ロール及びその製造方法を提供することを目的とす
る。従って、その特徴とする処は、胴外殻部が高合金グ
レン材で形成され、胴軸芯部及びネック部がダクタイル
鋳鉄材もしくは黒2鉛鋼材で形成されていると共に、胴
外殻部と胴軸芯部は溶着一体化されており、かつ、ネッ
ク部のコーナ部表面層が焼入されている点、及び胴部に
急冷鋳型を、ネック部に徐冷鋳型を配し、胴外殻部に高
台金グレン材を、胴軸芯部及びネック部にダクタイル鋳
鉄材もしくは黒鉛鋼材を用いて浴着一体化鋳造により複
合ロール素材を鋳造し、該ロール素材の胴部及びネック
部を粗加工した後、中周波焼入装置によりネック部のコ
ーナ部表面層を中周波焼入する点にある。In this way, the ratio lx/im of the neck length to the torso length is 0.
.. It has an elongated neck shape with a ratio lN/DN of 8 to 1.2 or neck length to neck diameter of 3.8 to 13.0, and is suitable for special rolling rolls that generate large stress at the neck end. An object of the present invention is to provide a rolling roll in which the neck corner of a composite roll is made tough, and a method for manufacturing the same. Therefore, its characteristics are that the body outer shell is made of high-alloy grain material, and the body axis and neck are made of ductile cast iron or graphite steel. The core of the trunk is integrally welded, and the surface layer of the corner of the neck is hardened, and a rapid cooling mold is placed in the trunk and a slow cooling mold is placed in the neck. A composite roll material is cast by bath coat integrated casting using a high-grade gold grain material for the core part and ductile cast iron or graphite steel material for the body axis and neck part, and the body part and neck part of the roll material are roughly machined. After that, the surface layer of the corner portion of the neck portion is medium-frequency hardened using a medium-frequency hardening device.
以下、本発明を詳述する。The present invention will be explained in detail below.
例えば、ホットストリップミル仕上スタンドの後段用の
ワークロールは、第2・3図に示す如く、胴外殻部(4
)が高台金グレン材で形成され、軸受部(2)及びネッ
ク端部(3)からなるネック部(6)及び胴軸芯部(6
)は、ダクタイル鋳鉄材もしくは黒鉛鋼材で形成され、
胴外殻部(4)と胴軸芯部(6)は浴着一体化されてい
る。このロール各部の寸法は、前述した通りである。For example, the work roll for the latter stage of the hot strip mill finishing stand has an outer shell (4
) is made of high-grade gold grain material, and includes a neck part (6) consisting of a bearing part (2) and a neck end part (3), and a trunk shaft core part (6).
) is made of ductile cast iron or graphite steel,
The trunk outer shell part (4) and the trunk shaft core part (6) are integrated into the bathrobe. The dimensions of each part of this roll are as described above.
上記ロールの製造法は、まず、胴部に急冷鋳型を、ネッ
ク部に徐冷鋳型を配し、胴外殻部(4)に高合金グレン
材會、胴軸芯部(6)及びネック部(6)にダククイル
!!#鉄材もしくは黒鉛鋼材を用いて溶着一体化鋳造に
より複合ロール素材を鋳造する。The manufacturing method for the roll described above is as follows: First, a rapid cooling mold is placed in the body, a slow cooling mold is placed in the neck, a high-alloy grain material is placed in the body outer shell (4), a body shaft core (6), and a slow cooling mold is placed in the neck. (6) Dakuquill! ! #Cast a composite roll material by welding and integral casting using iron or graphite steel.
胴外殻、部(4)は、前述の如く、耐摩耗性、耐肌荒性
、耐クラツク性等が要求される為、組織的に微細化、均
一化を目指さなければならないので、金型もしくは金型
上に比較的薄い耐火物を塗布した急冷鋳型を用いて鋳造
するのである。As mentioned above, the shell outer shell, part (4), is required to have wear resistance, roughness resistance, crack resistance, etc., so it must be aimed at microstructural refinement and uniformity. Alternatively, casting is performed using a rapidly cooling mold with a relatively thin layer of refractory applied onto the mold.
ネック部(5)は、強靭化と内部の引は巣を防正し、金
型部への未凝固浴湯の補給という意味から砂型等の保冷
鋳型を用いるのである。A cold mold such as a sand mold is used for the neck part (5) in order to strengthen the neck part, prevent internal cavities, and replenish unsolidified bath water to the mold part.
もし、ネック部に金型を用いると、胴部よりネック部の
万が径が細い為、ネック部は胴部エリ早く凝固し、胴部
中心部に引は巣が発生ずる。従って、ネック部に徐冷鋳
型を用いるのであるが、該ネック部は徐冷される為、急
冷した場合より強靭性に劣ることになる。ここに、製法
上の制約により、坏ツク部に要求される緒特性が犠牲に
なる。If a mold is used for the neck, since the diameter of the neck is smaller than that of the body, the neck will solidify earlier than the body, and a shrinkage cavity will occur in the center of the body. Therefore, a slow cooling mold is used for the neck part, but since the neck part is slowly cooled, its toughness is inferior to that when the neck part is rapidly cooled. Here, due to constraints in the manufacturing process, the mechanical properties required for the mating part are sacrificed.
そこで、本発明では、上記詐害を防市する為、ロール素
材の胴部及びネック部を粗加工した後、中周波焼入装置
行により、ネック部(5)のコーナ部17iの表面層に
中周波焼入れして、強靭性を付与する。Therefore, in the present invention, in order to prevent the above-mentioned fraud, after rough processing the body and neck of the roll material, the surface layer of the corner 17i of the neck (5) is heated using a medium frequency hardening machine. Frequency hardening imparts toughness.
中周波焼入れを用いた理由は、ロールネックに慟〈スラ
スト荷重は大きく、ごく底面付近での焼入れ処理だけで
は効果があ丑りなく、ある程度の焼入れ深度を必要とす
る為である。ν1ノち、高周波焼入扛又は火炎焼入れ等
では、ごく浅い表面層のみしか焼入れされず、強靭性(
;J与の効果が少ない。The reason for using medium frequency hardening is that the thrust load on the roll neck is large, and hardening only near the bottom is not effective, so a certain degree of hardening depth is required. With induction hardening or flame hardening, only a very shallow surface layer is hardened, and the toughness (
;The effect of J is small.
次に、ロールネックの中周波熱処理について詳述する。Next, the medium frequency heat treatment of the roll neck will be explained in detail.
第4・5図に示す如く、1本の中周波コイル、8)及び
水冷コイル(91からなる中周波焼入装置I+o)を、
ネックコーナ部(7)に表面から均一な距離になるよう
設置する。As shown in Figures 4 and 5, a medium frequency hardening device I+o consisting of one medium frequency coil, 8) and a water cooling coil (91),
Install it at the neck corner (7) at a uniform distance from the surface.
次に中周波コイル(8)に通電し、中周波エネルギーを
調整して徐々にネックコーナ部(7)の温度を上げ、A
1変態点以上にする。このとき、ロール胴部及びコーナ
以外のネック部の温度は、はとんど上昇しない。Next, the medium frequency coil (8) is energized, the medium frequency energy is adjusted, and the temperature of the neck corner (7) is gradually raised.
Get 1 perversion point or higher. At this time, the temperature of the neck portion other than the roll body and the corner hardly increases.
これに引き続いて、水冷コイル(9)のメス:9ル(I
J)から冷却水を噴出させて焼入れする。これにより、
ネックコーナ部(7)の表面層は所定深さにわたシ高硬
度が得られ、温度上昇が少ない内部では、ダクタイル又
は黒鉛鋼特有の靭性を持つという特性が付与される。Following this, the female of the water cooling coil (9): 9 l (I
Quenching is performed by jetting cooling water from J). This results in
The surface layer of the neck corner portion (7) has high hardness over a predetermined depth, and the inside where the temperature rise is small has the characteristic of having toughness unique to ductile or graphite steel.
以上の中周波焼入れ後、ロールに通常の熱処理を施こし
、ネック部の残留応力除却と共に、ロール胴部を目標品
質にする。After the medium frequency quenching described above, the roll is subjected to normal heat treatment to relieve residual stress in the neck portion and to bring the roll body to the target quality.
以下、本発明の実施例につき説明する。Examples of the present invention will be described below.
〈実施例〉
対象ロール; 後段用ワークロール
材質; 胴外殻部・・・・・高合金グレン材胴軸芯部及
びネック部・・・・・・ダクタイル鋳鉄
ロール寸法; 胴部570φx x、45o/ネック最
小径部200φX 100’
周波11 ; a x 10”H2
電力密度; 0.004鵜4渭2
なる条件で、第6・7図に示す如く、コーナ部(力を片
肉10麗の深さで中周波焼入れを行なった。<Example> Target roll; Material of the work roll for the latter stage; Trunk outer shell part: High alloy grain material Trunk shaft core and neck part: Ductile cast iron roll dimensions; Trunk part 570φx x, 45o /Neck minimum diameter part 200φX 100' Frequency 11; Then medium frequency hardening was performed.
まず、中周波コイル(8)に通電してネックコーナ部(
7)を300℃で30分子熱後2さらに500°Cまで
上げ30分子熱した。その後、温度を上げ900℃にて
20分間保持した。First, power is applied to the medium frequency coil (8) at the neck corner (
After heating 7) for 30 molecules at 300°C, the temperature was further raised to 500°C and 30 molecules were heated. Thereafter, the temperature was raised and maintained at 900°C for 20 minutes.
その後、電流を切り、水冷ノズル(ll)2ケ所から2
K97an’の水圧で水冷した。After that, turn off the current and use the two water cooling nozzles (ll) to
Water cooling was performed using K97an' water pressure.
中周波焼入れ後、装置を取り除し、ロール全体を350
℃で熱処理した後、本ロールを解体した。After medium frequency quenching, the equipment is removed and the entire roll is heated to 350°C.
After heat treatment at ℃, the roll was disassembled.
以上の結果、ネック部の硬度は、コーナ部(7)ではH
s57、その他の部分でH846が得られた。その牛径
方向の硬度変化を第8図に示す。As a result of the above, the hardness of the neck part is H at the corner part (7).
H846 was obtained at s57 and other parts. Figure 8 shows the change in hardness in the radial direction.
硬度は応力−歪線図で何%かの歪での応力σfを示すも
のであり、硬度が上昇した場合、引張強度も上昇するも
のである。この引張試験結果を次表に示す。Hardness indicates the stress σf at a certain percentage of strain in a stress-strain diagram, and when the hardness increases, the tensile strength also increases. The results of this tensile test are shown in the table below.
引張試験結果
以上詳述した如く、本発明によれば、胴部はロールとし
て必要な特性を有し、ネック部は表面部の硬度が高く、
かつ内部では靭性に冨んだものとなり、ホットストリッ
プミルワークロール、特にネック形状が細長く、ネック
表面部が高い硬度を有し、ネック内部が高い靭性を有す
るようなネック2層の働きを必要とするロールに対し、
優れた効果を発揮するものである。Tensile test results As detailed above, according to the present invention, the body has the characteristics necessary for a roll, the neck has a high surface hardness,
In addition, the inside of the roll is rich in toughness, making it necessary for hot strip millwork rolls to have an elongated neck shape, a neck surface with high hardness, and a neck interior with high toughness. For the role that
It exhibits excellent effects.
尚、中周波焼入は、ネックコーナ部のみならずネック部
の全表面にわたって施こすことも可能である。Note that medium frequency hardening can be applied not only to the neck corner portions but also to the entire surface of the neck portion.
第1図は従来圧延用ロールの形状例を示す側面図、第2
図は本発明の対象とする圧延用ロールの形状例を示す側
面図、第3図は本発明の対象とする圧延用ロールの一部
拡大側面図、第4図は中周波焼入装置の正面図、第5図
は同断面図、第6図は本発明の実施例を示す一部〔を面
図、第7図は本発明の実施例の断面図であり第3図のA
部に相当するものでろす、第8図は硬度分布會示すグラ
フである。
(4)・・・胴外殻部、(5)・・・ネック部、(6)
・・・胴軸芯部、(7)・・・コーナ部、1101・・
・中周波焼入装置。
第 1 図
第 3図
第5 図
第61 第7図Figure 1 is a side view showing an example of the shape of a conventional rolling roll;
The figure is a side view showing an example of the shape of a rolling roll that is the subject of the present invention, Figure 3 is a partially enlarged side view of the rolling roll that is the subject of the present invention, and Figure 4 is a front view of a medium frequency hardening device. 5 is a sectional view of the same, FIG. 6 is a plan view of a part of the embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view of the embodiment of the present invention, and FIG.
Figure 8 is a graph showing the hardness distribution. (4) ... Torso outer shell part, (5) ... Neck part, (6)
...Body shaft core part, (7)...Corner part, 1101...
・Medium frequency hardening equipment. Figure 1 Figure 3 Figure 5 Figure 61 Figure 7
Claims (1)
hが0.8〜1.2、又はネック長(7N)とネック径
(D、)の比is/Dwが3.8〜13.0の細長いネ
ック形状で、ネック端部に特に強靭性の要求されるロー
ルにおいて、胴外殻部が高合金グレン材で形成され、胴
軸芯部及びネック部がダクタイル鋳鉄材もしくは黒鉛鋼
材で形成されていると共に、胴外殻部と胴軸芯部は溶着
〜体化されておシ、がっ、ネック部のコーナ部表面層が
焼入されていることを特徴とするネック部の強靭な圧延
用ロール。 2、 ネック長(lH) ト胴長(lB) (D 比i
s/is カ0.8−1.2、又はネック長(lN)と
ネック径(D−)の比lN/DNが3.8〜13.0の
細長いネック形状で、ネック端部に特に強靭性の要求さ
れるロールの製造方法であって、 胴部に急冷鋳型を、ネック部に徐冷鋳型を配し、胴外殻
部に高合金グレン材を、胴軸芯部及びネック部にダクタ
イル鋳鉄拐もしくは黒鉛鋼材を用いて溶着一体化鋳造に
より複合ロール素材を鋳造し、該ロール素材の胴部及び
ネック部を粗加工し7ζ後、中向波焼入装置によりネッ
ク部のコーナ部表面層を中周波焼入することを特徴とす
るネック部の強靭な圧延用ロールの製造方法。[Claims] 1. Neck length (/, ) and body length (in) O ratio 1m/
It has an elongated neck shape with a h of 0.8 to 1.2, or a ratio is/Dw of neck length (7N) to neck diameter (D) of 3.8 to 13.0, with a particularly strong structure at the neck end. In the required roll, the outer shell part is made of high-alloy grain material, the core part and neck part are made of ductile cast iron or graphite steel, and the outer shell part and the core part of the body are made of ductile cast iron or graphite steel. A rolling roll having a tough neck part, which is welded to solidified and has a hardened corner surface layer. 2. Neck length (lH) Torso length (lB) (D ratio i
It has an elongated neck shape with a s/is force of 0.8-1.2 or a ratio lN/DN of neck length (lN) and neck diameter (D-) of 3.8-13.0, and is particularly strong at the neck end. This is a method for manufacturing rolls that require high performance, in which a rapid cooling mold is placed in the body, a slow cooling mold is placed in the neck, high-alloy grain material is used in the outer shell of the body, and ductile is used in the core and neck of the body. A composite roll material is cast by welding and integral casting using cast iron or graphite steel, and the body and neck of the roll material are rough-processed. After 7ζ, the surface layer of the corner part of the neck is heated using a medium direction wave hardening device. A method for manufacturing a rolling roll with a strong neck portion, which comprises medium-frequency hardening.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15360183A JPS6044114A (en) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | Rolling roll having tough neck part and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15360183A JPS6044114A (en) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | Rolling roll having tough neck part and its manufacture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6044114A true JPS6044114A (en) | 1985-03-09 |
JPH0446648B2 JPH0446648B2 (en) | 1992-07-30 |
Family
ID=15566046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15360183A Granted JPS6044114A (en) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | Rolling roll having tough neck part and its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6044114A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104411420A (en) * | 2012-06-26 | 2015-03-11 | 卡尔·H·施罗德 | Method for producing a composite roll and composite roll produced thereby |
CN104588436A (en) * | 2014-12-24 | 2015-05-06 | 天津理工大学 | Method for preparing composite pipe by expanding secondary pouring dual-metal pipe billets |
CN105014311A (en) * | 2015-06-02 | 2015-11-04 | 天津理工大学 | Preparation method for bimetal metallurgy composite pipe of three-layer structure |
-
1983
- 1983-08-22 JP JP15360183A patent/JPS6044114A/en active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0446648B2 (en) | 1992-07-30 |
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