JPS6347379A - 熱処理炉用炉内ロ−ル及びその製造方法 - Google Patents
熱処理炉用炉内ロ−ル及びその製造方法Info
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- JPS6347379A JPS6347379A JP19154586A JP19154586A JPS6347379A JP S6347379 A JPS6347379 A JP S6347379A JP 19154586 A JP19154586 A JP 19154586A JP 19154586 A JP19154586 A JP 19154586A JP S6347379 A JPS6347379 A JP S6347379A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
- C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
- C23C18/1225—Deposition of multilayers of inorganic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C18/1204—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
- C23C18/1208—Oxides, e.g. ceramics
- C23C18/1216—Metal oxides
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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〕
本発明は連続熱処理炉内に配設され、ストリップを搬送
するためのロールであって、特に高温強度、高温耐摩耗
性と耐ピルドアツブ性に優れた炉内ロールおよびその製
造方法に関する。
するためのロールであって、特に高温強度、高温耐摩耗
性と耐ピルドアツブ性に優れた炉内ロールおよびその製
造方法に関する。
（従来の技術〕
従来、この種の溶射被覆した熱処理炉の炉内ロールとし
ては、 １）耐熱合金製ロール表面にＣｏ、 Ｃｒ、 Ｎｉ、
Ａｌ。
ては、 １）耐熱合金製ロール表面にＣｏ、 Ｃｒ、 Ｎｉ、
Ａｌ。
等の耐熱金属または合金を溶射被覆した炉内ロール、
２）耐熱合金製ロール表面にＣｒＣ，Ｃｒｚ（ｈ等のセ
ラミックスとＣｏ、 Ｎｉ＋ Ｃｒ等の金属又は合金か
ら成るサーメットを溶射被覆した炉内ロール、３）耐熱
合金製ロール表面にＡ Ａ！ ２０３ 、Ｚｒ０ｚ 。
ラミックスとＣｏ、 Ｎｉ＋ Ｃｒ等の金属又は合金か
ら成るサーメットを溶射被覆した炉内ロール、３）耐熱
合金製ロール表面にＡ Ａ！ ２０３ 、Ｚｒ０ｚ 。
ＳｉＯ□等のセラミックスを溶射被覆した炉内ロール、
等が考案され、使用されている。
しかし、これらはいずれも炉内ロールにおいて希望する
特性をすべて満足するに至っていない。
特性をすべて満足するに至っていない。
即ち、Ｃｏ、 Ｃｒ、 Ｎｉ、 ＡＩ等の耐熱金属ま
たは合金を溶射被覆した炉内ロールや、Ｃｒ Ｃ＋ Ｃ
ｒ ｚ Ｏ３等のセラミックスとＣｏ、 Ｃｒ、 Ｎｉ
等の金属からなるサーメットを溶射した炉内ロールにお
いては耐摩耗性及び耐剥離性に優れているが、凝着堆積
に起因するビルドアップの発生防止には効果が薄い。
たは合金を溶射被覆した炉内ロールや、Ｃｒ Ｃ＋ Ｃ
ｒ ｚ Ｏ３等のセラミックスとＣｏ、 Ｃｒ、 Ｎｉ
等の金属からなるサーメットを溶射した炉内ロールにお
いては耐摩耗性及び耐剥離性に優れているが、凝着堆積
に起因するビルドアップの発生防止には効果が薄い。
さらに、Ａ ｌ ２０３１ Ｚｒ０ｚ等のセラミックス
を溶射被覆した炉内ロールにおいては、セラミックスの
熱膨張係数が母材金属に比べて小さく熱処理炉の急速な
昇温あるいは炉温変化を生じた場合、スポーリング性破
壊や、クランクの発生による耐用性の低下を起こす。ま
た特開昭５９−７０７１２号公報等に開示されているＳ
ｉＯ２系表面被覆材料を溶射したロールは、耐ビルドア
ツプ性には優れているが９５０℃以上で長時間使用する
とＳｔｏ、等の結晶形態は、非晶質から結晶化が進み、
再結晶による収縮でＳｉＯ２系溶射皮膜が剥離する等の
問題がある。
を溶射被覆した炉内ロールにおいては、セラミックスの
熱膨張係数が母材金属に比べて小さく熱処理炉の急速な
昇温あるいは炉温変化を生じた場合、スポーリング性破
壊や、クランクの発生による耐用性の低下を起こす。ま
た特開昭５９−７０７１２号公報等に開示されているＳ
ｉＯ２系表面被覆材料を溶射したロールは、耐ビルドア
ツプ性には優れているが９５０℃以上で長時間使用する
とＳｔｏ、等の結晶形態は、非晶質から結晶化が進み、
再結晶による収縮でＳｉＯ２系溶射皮膜が剥離する等の
問題がある。
本発明者等は、これら酸化性又は還元性雰囲気中で使用
される炉内ロールに適用すべき耐剥離性に優れ、かつビ
ルドアップ防止効果の大きい被覆材料、被覆方法を種々
研究の結果、炉内ロール基体との密着性に優れ、剥脱す
ることがなく、かつ耐ビルドアツプ性にも優れた被覆ロ
ールを見出し、本発明を完成した。
される炉内ロールに適用すべき耐剥離性に優れ、かつビ
ルドアップ防止効果の大きい被覆材料、被覆方法を種々
研究の結果、炉内ロール基体との密着性に優れ、剥脱す
ることがなく、かつ耐ビルドアツプ性にも優れた被覆ロ
ールを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は酸化性又は還元性雰囲気中に設置さ
れて使用するに際して、優れた耐剥離性とビルドアップ
防止効果に優れた被覆層をロール表面に形成した炉内ロ
ールを提供することを目的になされたものである。
れて使用するに際して、優れた耐剥離性とビルドアップ
防止効果に優れた被覆層をロール表面に形成した炉内ロ
ールを提供することを目的になされたものである。
本発明の要旨とするところは下記のとおりである。
（１） ＺｒＳｉＯ４を３０〜８０％含み、残部がＣ
ｏ、 Ｃｒ。
ｏ、 Ｃｒ。
Ｎｉ、 Ｍｏ、 ＡＩ、 Ｔａ、 Ｙ等の耐熱金属ま
たは合金からなるサーメット溶射被覆層を有し、該被覆
Ｈの表面に酸化クロムを被覆してなることを特徴とする
熱処理炉用炉内ロール。
たは合金からなるサーメット溶射被覆層を有し、該被覆
Ｈの表面に酸化クロムを被覆してなることを特徴とする
熱処理炉用炉内ロール。
（２）ロール基体表面に、ＺｒＳｉＯ４を３０〜８０％
含み、残部がＣｏ、 Ｃｒ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、 Ａ（
１，Ｔａ、 Ｙ等の耐熱金属または合金からなるサーメ
ット溶射被覆層を施し、該溶射被覆層に可溶性クロム化
合物の溶液を塗布した後、溶液中のＣｒＯ２がＣｒｚ０
３に化学変化するに十分な温度に加熱し、次いで常温ま
で冷却する一連の処理を１回若しくは２回以上繰り返す
ことを特徴とする熱処理炉用炉内ロールの製造方法。
含み、残部がＣｏ、 Ｃｒ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、 Ａ（
１，Ｔａ、 Ｙ等の耐熱金属または合金からなるサーメ
ット溶射被覆層を施し、該溶射被覆層に可溶性クロム化
合物の溶液を塗布した後、溶液中のＣｒＯ２がＣｒｚ０
３に化学変化するに十分な温度に加熱し、次いで常温ま
で冷却する一連の処理を１回若しくは２回以上繰り返す
ことを特徴とする熱処理炉用炉内ロールの製造方法。
本発明を更に詳細に説明する。
高温雰囲気の熱処理炉において、鋼板を支持し、搬送す
る炉内ロールの基体は耐熱鋼で作られる。
る炉内ロールの基体は耐熱鋼で作られる。
この炉内ロールの表面にＺｒＳｉＯ４を３０〜８０重量
％含み、かつ残部がＣｏ、 Ｃｒ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、
八ｌ、Ｔａ。
％含み、かつ残部がＣｏ、 Ｃｒ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、
八ｌ、Ｔａ。
Ｙ等の耐熱金属からなるサーメツト層の溶射被覆層が、
溶射法により０．０５〜３．０ ｍｍ厚さに施され、そ
の溶射被覆層に可溶性クロム化合物の溶液を塗布した後
、溶液中のＣｒ（ｈがＣｒｚＯ３に化学変化するに充分
な温度（２５０℃以上で、より好ましくは５００℃前後
）まで加熱し、その後常温まで冷却する一連の処理（可
溶性クロム化合物の溶液の塗布−加熱−冷却）を１回も
しくは２回以上施し、溶射被覆層の表面の少なくとも一
部は酸化クロムによって被覆されており、かつ被覆層に
存在する一部気孔が酸化クロムによって充填され、酸化
クロムと前記溶射被覆層が強固に結合したサーメット複
合皮膜が形成される。
溶射法により０．０５〜３．０ ｍｍ厚さに施され、そ
の溶射被覆層に可溶性クロム化合物の溶液を塗布した後
、溶液中のＣｒ（ｈがＣｒｚＯ３に化学変化するに充分
な温度（２５０℃以上で、より好ましくは５００℃前後
）まで加熱し、その後常温まで冷却する一連の処理（可
溶性クロム化合物の溶液の塗布−加熱−冷却）を１回も
しくは２回以上施し、溶射被覆層の表面の少なくとも一
部は酸化クロムによって被覆されており、かつ被覆層に
存在する一部気孔が酸化クロムによって充填され、酸化
クロムと前記溶射被覆層が強固に結合したサーメット複
合皮膜が形成される。
ＺｒＳｉＯ４は一般に鉄系金属との濡れ性、反応性が悪
いために熱処理炉の搬送ロールとして使用する場合、材
質としては、耐ビルドアツプ性に対して好適な材料であ
る。ところが溶射材料は溶射炎により一部ＺｒＯ，と非
晶質ＳｉＯ□に分解されて被覆されるので、高温下で使
用する場合、ＺｒＳｉＯ４への再結晶化が進み、再結晶
による収縮で溶射被覆層の剥離が起こる。
いために熱処理炉の搬送ロールとして使用する場合、材
質としては、耐ビルドアツプ性に対して好適な材料であ
る。ところが溶射材料は溶射炎により一部ＺｒＯ，と非
晶質ＳｉＯ□に分解されて被覆されるので、高温下で使
用する場合、ＺｒＳｉＯ４への再結晶化が進み、再結晶
による収縮で溶射被覆層の剥離が起こる。
そこで本発明では、ＺｒＳｉＯ４に結合材としてＣｏ。
Ｃｒ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、 へ１．Ｔａ、Ｙ等の耐熱金
属又は合金を適量配合した溶射被覆層に可溶性クロム溶
液を塗布し焼成することによって、酸化クロムと前記溶
射被覆層が強固に結合されたサーメット皮膜を提供する
ものである。
属又は合金を適量配合した溶射被覆層に可溶性クロム溶
液を塗布し焼成することによって、酸化クロムと前記溶
射被覆層が強固に結合されたサーメット皮膜を提供する
ものである。
ここで、可溶性クロム溶液を溶射被覆層に塗布し、焼成
することによって、溶射被覆層中の気孔を酸化クロムに
よって封孔し、またその表面を酸化クロムで被覆する目
的は、溶射被覆層との結合を強固にすることと、耐ビル
ドアツプ性に優れた酸化クロムの特性を効果的に利用す
るためである。
することによって、溶射被覆層中の気孔を酸化クロムに
よって封孔し、またその表面を酸化クロムで被覆する目
的は、溶射被覆層との結合を強固にすることと、耐ビル
ドアツプ性に優れた酸化クロムの特性を効果的に利用す
るためである。
ここで、ＺｒＳｉＯ４の添加量の下限に関しては３０重
量％未満になると、ビルドアンプの発生量が増大し、使
用に耐えなくなることから決められる。
量％未満になると、ビルドアンプの発生量が増大し、使
用に耐えなくなることから決められる。
一方その量が多くなると耐剥離性が劣化するので上限を
８０％とする。
８０％とする。
また、耐ビルドアツプ性が優れていても、溶射被覆層が
ロール基体の耐熱鋼から剥離しては無意味であり、この
剥離を防止するだけの密着力が必要となる。この密着力
を確保するためには、サーメツト層内に含まれるＣｏ、
Ｃｒ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、 八ｌ、Ｔａ。
ロール基体の耐熱鋼から剥離しては無意味であり、この
剥離を防止するだけの密着力が必要となる。この密着力
を確保するためには、サーメツト層内に含まれるＣｏ、
Ｃｒ、 Ｎｉ、 Ｍｏ、 八ｌ、Ｔａ。
Ｙなどの耐熱金属又は合金の含有量が多い程、密着力は
向上し、耐剥離性は向上する。溶射被覆層の剥離を防止
するためには、結合材としての耐熱金属又は合金量は２
０％以上が必要であることが確認された。
向上し、耐剥離性は向上する。溶射被覆層の剥離を防止
するためには、結合材としての耐熱金属又は合金量は２
０％以上が必要であることが確認された。
このように耐ビルドアツプ性と耐剥離性に優れた高温強
度を確保し、炉内ロールとしての機能を発揮するために
は、ＺｒＳｉＯ４の適正配合量は３０〜８０重量％であ
る。
度を確保し、炉内ロールとしての機能を発揮するために
は、ＺｒＳｉＯ４の適正配合量は３０〜８０重量％であ
る。
なお、本発明において、サーメット複合被覆層の厚さは
、０．０５ ａｍより薄いと皮膜が摩耗した場合、被覆
層の効果がなくなって、種々の高温特性が発揮できず、
一方被覆層が３．０ ｍｍより厚くなると層内に応力が
蓄積して素材から剥離しやすくなるので、被覆層の厚さ
は０．０５ｔ１〜３． Ｏｘ麿の範囲内が適している。
、０．０５ ａｍより薄いと皮膜が摩耗した場合、被覆
層の効果がなくなって、種々の高温特性が発揮できず、
一方被覆層が３．０ ｍｍより厚くなると層内に応力が
蓄積して素材から剥離しやすくなるので、被覆層の厚さ
は０．０５ｔ１〜３． Ｏｘ麿の範囲内が適している。
表１に示す配合比のＺｒＳｉＯ４と耐熱合金からなる溶
射被覆材料を溶射によって０．３ ｔｘ厚さに施し、そ
の溶射被覆層にクロム酸溶液（比重１．５０）を塗布し
た後、５５０℃に加熱し、その後冷却してサーメット複
合被覆層を形成した炉内ロールを無酸化雰囲気、使用温
度１０００℃で長時間実機試験した。
射被覆材料を溶射によって０．３ ｔｘ厚さに施し、そ
の溶射被覆層にクロム酸溶液（比重１．５０）を塗布し
た後、５５０℃に加熱し、その後冷却してサーメット複
合被覆層を形成した炉内ロールを無酸化雰囲気、使用温
度１０００℃で長時間実機試験した。
表−１に示すように本発明ロール■〜■は非常に優秀な
耐ビルドアツプ性、耐用性を示し、他の試験品に関して
はビルドアップが発生したり、あるいは溶射被覆層の剥
離等を生じた。
耐ビルドアツプ性、耐用性を示し、他の試験品に関して
はビルドアップが発生したり、あるいは溶射被覆層の剥
離等を生じた。
更に■〜■と同様のサーメット複合被覆層を１００ Ｘ
１００龍の耐熱鋼表面に形成し、１０００°Ｃに一時
間加熱した後、水冷する操作を繰り返し、剥離するまで
の回数を剥離指数として第１図に示す。
１００龍の耐熱鋼表面に形成し、１０００°Ｃに一時
間加熱した後、水冷する操作を繰り返し、剥離するまで
の回数を剥離指数として第１図に示す。
金属又は合金量の減少により、耐剥離性の低下が確認さ
れ、結合材としての金属又は合金量は２０％以上、好ま
しくは３０％以上必要なことがわかる。
れ、結合材としての金属又は合金量は２０％以上、好ま
しくは３０％以上必要なことがわかる。
また、本発明によるハースロールを亜鉛メツキ鋼板用連
続焼鈍炉の均熱帯に組込み実操業使用を開始したところ
、本発明のハースロールは１年間の使用においてもその
被覆層には摩耗やビルドアップ等、なんらの変化も認め
られず、従来の耐熱鋼及び特開昭５９−７０７１２号公
報等に開示されているＳｉＯ□系表面被表面被覆材料し
たロールに比べ数倍の耐用時間を得る事ができた。
続焼鈍炉の均熱帯に組込み実操業使用を開始したところ
、本発明のハースロールは１年間の使用においてもその
被覆層には摩耗やビルドアップ等、なんらの変化も認め
られず、従来の耐熱鋼及び特開昭５９−７０７１２号公
報等に開示されているＳｉＯ□系表面被表面被覆材料し
たロールに比べ数倍の耐用時間を得る事ができた。
尚、本発明はメツキ系の連続焼鈍炉に限らず冷延鋼板や
電磁鋼板等の連続焼鈍炉で使用する場合にも有効である
。
電磁鋼板等の連続焼鈍炉で使用する場合にも有効である
。
以上詳述したとおり、本発明ロールは、耐ビルドアツプ
性と高温強度、高温耐摩耗性に著しく優れており、ロー
ル寿命延長に大きく貢献するものである。
性と高温強度、高温耐摩耗性に著しく優れており、ロー
ル寿命延長に大きく貢献するものである。
第１図は溶射被覆層中の耐熱合金含有量と剥離指数との
関係を示す図である。 第１図 剛さ合金量（重量％）
関係を示す図である。 第１図 剛さ合金量（重量％）
Claims (3)
- （１）ＺｒＳｉＯ＿４を３０〜８０％含み、残部がＣｏ
、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔａ、Ｙ等の耐熱金属また
は合金からなるサーメット溶射被覆層を有し、該被覆層
の表面に酸化クロムを被覆してなることを特徴とする熱
処理炉用炉内ロール。 - （２）サーメット溶射被覆層に存在する気孔が、酸化ク
ロムによって封孔されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の熱処理炉用炉内ロール。 - （３）ロール基体表面に、ＺｒＳｉＯ＿４を３０〜８０
％含み、残部がＣｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔａ、
Ｙ等の耐熱金属または合金からなるサーメット溶射被覆
層を施し、該溶射被覆層に可溶性クロム化合物の溶液を
塗布した後、溶液中のＣｒＯ＿３がＣｒ＿２Ｏ＿３に化
学変化するに十分な温度に加熱し、次いで常温まで冷却
する一連の処理を１回若しくは２回以上繰り返すことを
特徴とする熱処理炉用炉内ロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19154586A JPS6347379A (ja) | 1986-08-15 | 1986-08-15 | 熱処理炉用炉内ロ−ル及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19154586A JPS6347379A (ja) | 1986-08-15 | 1986-08-15 | 熱処理炉用炉内ロ−ル及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347379A true JPS6347379A (ja) | 1988-02-29 |
| JPH05473B2 JPH05473B2 (ja) | 1993-01-06 |
Family
ID=16276456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19154586A Granted JPS6347379A (ja) | 1986-08-15 | 1986-08-15 | 熱処理炉用炉内ロ−ル及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6347379A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0375383A (ja) * | 1989-08-17 | 1991-03-29 | Tocalo Co Ltd | 高温熱処理炉用ロールおよびその製造方法 |
| JPH03226517A (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-07 | Nippon Steel Corp | 熱処理用炉内ロール |
| WO1993011277A1 (fr) * | 1991-11-29 | 1993-06-10 | Nippon Steel Hardfacing Co., Ltd. | Procede de production d'un element d'immersion pour bain de metal fondu |
| EP0698672A1 (en) | 1994-08-26 | 1996-02-28 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Hearth roll with superior indurance capacity |
| JP2007321203A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Nippon Steel Hardfacing Co Ltd | 耐Ｍｎビルドアップ性、耐熱衝撃性、耐摩耗性に優れたハースロール、及び、その溶射材料 |
| WO2009054412A1 (ja) * | 2007-10-22 | 2009-04-30 | Fujimi Incorporated | 溶射用粉末 |
| JP2011006729A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Jfe Steel Corp | ハースロールおよびその製造方法 |
-
1986
- 1986-08-15 JP JP19154586A patent/JPS6347379A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0375383A (ja) * | 1989-08-17 | 1991-03-29 | Tocalo Co Ltd | 高温熱処理炉用ロールおよびその製造方法 |
| JPH03226517A (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-07 | Nippon Steel Corp | 熱処理用炉内ロール |
| WO1993011277A1 (fr) * | 1991-11-29 | 1993-06-10 | Nippon Steel Hardfacing Co., Ltd. | Procede de production d'un element d'immersion pour bain de metal fondu |
| EP0698672A1 (en) | 1994-08-26 | 1996-02-28 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Hearth roll with superior indurance capacity |
| US5700423A (en) * | 1994-08-26 | 1997-12-23 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Hearth roll with superior endurance capacity |
| JP2007321203A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Nippon Steel Hardfacing Co Ltd | 耐Ｍｎビルドアップ性、耐熱衝撃性、耐摩耗性に優れたハースロール、及び、その溶射材料 |
| WO2009054412A1 (ja) * | 2007-10-22 | 2009-04-30 | Fujimi Incorporated | 溶射用粉末 |
| JP2011006729A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Jfe Steel Corp | ハースロールおよびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05473B2 (ja) | 1993-01-06 |
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Legal Events
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