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机械工程材料杂志 2016年第12期

Materials for Mechanical Engineering

主管单位:上海科学院
主办单位:上海材料研究所
国际刊号:1000-3738
国内刊号:31-1336/TB
审稿时间:1-3个月
全年订价:¥ 316.00
创刊:1977
类别:工程科技I
周期:月刊
发行:上海
语言:中文
起订时间:
曾用名:机械工程材料
出版社:院校类
邮编:200437
主编:杨武
邮发:4-221
库存:200
  • 不同状态Mg-9Li-3Al-2.0Gd合金的显微组织及性能

    作者:张振宇; 彭晓东; 李孟孪; 麻毅; 余远清; 李杨敏 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    使用对掺法制备了铸态Mg-9Li-3Al-2.0Gd 合金,之后对其进行挤压处理,研究了铸态和挤压态合金的显微组织、拉伸性能及耐腐蚀性能.结果表明:铸态合金主要由α-Mg、β-Li、Al3 Gd和MgAlLi2相组成;经过挤压变形后,合金的组织得到明显细化,但其物相组成并没有发生变化,只是在挤压过程中发生了完全动态再结晶;挤压态合金的抗拉强度和伸长率分别达到了251 MPa和20.2%,与铸态合金相比提高了39.4%和32%;铸态合金的拉伸断口表现为韧窝断裂与解理断裂的复合型断裂特征,而挤压态合金趋于微孔聚集型断裂;与铸态合金相比,挤压态合金表现出了更好的耐腐蚀性能.

  • 800℃长期氧化过程中含铝奥氏体耐热钢中第二相的演化规律

    作者:徐向棋; 陈子潘; 王泾文; 张少伍; 罗来辉; 王松林 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    采用真空电弧熔炼技术制备了含铝奥氏体耐热钢,经过冷轧和热处理后,研究了其在800℃含10%(体积分数)水蒸气的空气中氧化100~7200 h 过程中第二相的演化规律。结果表明:氧化前试验钢中基本没有第二相析出,而氧化后在奥氏体基体中主要析出了 NbC、Laves-Fe2 Nb、B2-NiAl和σ-FeCr四种第二相;细小的NbC呈弥散分布,随着氧化时间的延长其数量和形态无明显变化;奥氏体晶界上析出的 B2-NiAl 相随着氧化时间的延长不断粗化且呈不连续分布,而晶内的主要以细小的短棒状弥散分布;氧化层与奥氏体基体间出现明显的 B2-NiAl 贫化区,其宽度随氧化时间的延长而不断增加;σ-FeCr 相不连续地分布在奥氏体晶界上,并随着氧化的进行而不断粗化。

  • 元素钇对Mg-9Li-3Al-2Sr合金组织及拉伸性能的影响

    作者:颜磊; 彭晓东; 李小华; 杨艳; 余远清; 张振宇; 李杨敏 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    采用对掺法制备了铸态 Mg-9Li-3Al-2Sr-xY(x=0,2.5)合金,研究了元素钇对合金组织和拉伸性能的影响.结果表明:Mg-9 Li-3 Al-2 Sr合金由α-Mg、β-Li、Al4 Sr相组成,Al4 Sr相主要分布在β-Li相中;Mg-9Li-3Al-2Sr-2.5Y合金主要由α-Mg、β-Li、Al4 Sr和Al2 Y相组成,Al4 Sr相主要分布在β-Li 相中,而 Al2 Y 相则弥散分布在基体中;与 Mg-9Li-3Al-2Sr 合金相比,Mg-9Li-3Al-2Sr-2.5Y合金的抗拉强度变化不大,但伸长率提高了17.3%;Mg-9Li-3Al-2Sr 合金的断裂机制为典型的沿晶断裂,而Mg-9 Li-3 Al-2 Sr-2.5 Y合金的断裂机制则是以脆性断裂为主,并伴有韧窝的混合型断裂.

  • 搅拌转速对渗碳17CrNiMo6钢在硝酸盐浴分级淬火时畸变的影响

    作者:张峦; 王爱香; 顾敏; 李宝奎; 沈合利 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    采用冷却性能测试仪测试了不同搅拌转速下硝酸盐介质的冷却特性曲线,分析了搅拌转速对该介质冷却能力的影响;在17CrNiMo6钢棒上加工出 C形试样并进行了渗碳处理,然后分别进行了不同搅拌转速下的硝酸盐浴分级淬火和油淬,分析了搅拌转速和淬火介质对该试样畸变的影响.结果表明:搅拌转速对硝酸盐介质低温冷却速率的影响最为显著;随着搅拌转速的增大,经硝酸盐浴分级淬火后试样的平均畸变率增大,搅拌转速为300 r?min-1时的平均畸变率最小,为1.66%,比快速淬火油淬火后的(2.33%)降低了28.8%;搅拌转速为700 r?min-1时更有利于控制硝酸盐浴分级淬火时试样的畸变量,该速度下的畸变量测试值的均方差最小,平均畸变率为1.84%.

  • P92钢的过冷奥氏体等温转变曲线及显微组织

    作者:段宝玉; 刘宗昌; 白雅琼; 王海燕; 曹亚楠; 任慧平; 段宝龙 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    利用淬火热膨胀仪测定了 P92钢的临界点和不同等温温度下的过冷奥氏体等温转变曲线;采用共聚焦显微镜、扫描电镜对不同等温温度下的转变组织进行观察及分析,得到P92钢的TTT图。结果表明:P92钢的TTT图中不只有高温时的珠光体转变区,还有Ms 点附近的贝氏体转变区;珠光体组织为粒状、纤维状或四棱柱状,上贝氏体由片状贝氏体铁素体亚单元构成,下贝氏体组织为片状的贝氏体铁素体上分布着点状碳化物。

  • 压痕硬度测试技术中计算方法的改进

    作者:金宏平 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    基于Attaf和Jha等提出的理论,在 Oliver-Pharr(OP)法计算压痕硬度的基础上,分别建立了卸载功、卸载斜率和压痕硬度之间的解析模型;用此模型计算得到了压痕硬度并与面积法计算的结果进行了对比分析,分析了卸载斜率和卸载功的计算误差对压痕硬度的影响。结果表明:卸载斜率的计算精度受数据采集误差的影响较大,以卸载功计算压痕硬度则可避免数据采集误差的影响;与 OP法相比,以卸载功计算的压痕硬度与面积法得到的更为接近;卸载斜率计算误差对压痕硬度计算精度的影响大于卸载功计算误差的。

  • B+M/A复相组织X80大变形管线钢的预应变脆化

    作者:马晶; 张骁勇; 高惠临 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    采用热模拟试验机对X80管线钢进行了在线加热配分(HOP)处理,随后对 HOP 处理后的管线钢(H OP钢)进行了不同应变量下的预拉伸变形,研究了预拉伸应变量对该钢显微组织和力学性能的影响,分析了其预应变脆化现象。结果表明:H OP钢的显微组织由贝氏体+马氏体/奥氏体(B+M/A)组成,当预应变量为4%时,贝氏体形成了明显的胞状亚结构且较大预应变量下的胞状亚结构数量较多、尺寸较小;随着预应变量的增加,H OP钢的拉伸强度和硬度基本呈增大的变化趋势,而塑性呈减小的变化趋势,该钢发生了明显的脆化。

  • 基于RSE-M规范核电厂反应堆压力容器堆焊层缺陷的断裂力学分析与评定

    作者:张兴田 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    针对役前检查发现的秦山核电二期扩建工程4号机组反应堆压力容器堆焊层缺陷,采用法国核岛设备设计和建造规则协会(AFCEN)制定的?压水堆核岛机械设备在役检查规则(RSE-M)?对其进行了断裂力学分析与评定,并与?ASME锅炉及压力容器规范(ASME B&PVC):第Ⅺ卷?分析与评定结果进行了比较。结果表明:此工作形成了RSE-M规范断裂力学分析与缺陷评定的工程应用方法,与ASME方法相比此工程应用方法具有一定的保守性;提出的裂纹尖端应力强度因子K I具体计算方法,弥补了RSE-M以及ASME B&PVC第Ⅺ卷中断裂力学相关内容的缺失。

  • 高硫易切削H11模具钢点状偏析的形成机制

    作者:胡艺耀; 马党参; 周健; 迟宏宵; 康爱军; 苏杰 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    采用光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪等分析了高硫易切削 H11模具钢中点状偏析缺陷的形成机制。结果表明:试验钢心部纵向带状偏析严重,偏析带中有较多的与偏析带方向平行的MnS夹杂物;部分 MnS 夹杂物内部包裹着 Al2 O3颗粒,有些 Al2 O3颗粒之间形成了孔隙性缺陷;点状偏析的形成与带状偏析及MnS夹杂物的偏聚有关,点状偏析的严重程度随着带状偏析严重程度的增加而增大;MnS夹杂物被热酸腐蚀后形成宏观可见的点状偏析;推荐采用稀土复合变质处理改善钢中的硫化物形态,进而减少点状偏析缺陷。

  • 不同酸催化溶胶-凝胶法制备负热膨胀ZrW2 O8粉体及其性能

    作者:孙秀娟; 程晓农; 杨娟; 刘芹芹 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    分别以 HAc、HClO4、H2 SO4、H3 PO4、(NH4)2 HPO4、HCl和 HNO3为催化剂,以硝酸氧锆和钨酸铵为原料,采用溶胶-凝胶法制备 ZrW2 O8粉体,分析了不同酸催化剂对该粉体的微观形貌和负热膨胀性能的影响。结果表明:当加入的酸性催化剂为 HCl 和 HNO3时,能够获得结晶良好、纯度高的纳米ZrW2 O8粉体,而以其他5种酸为催化剂均未能得到ZrW2 O8粉体;以 HCl 为催化剂时,ZrW2 O8粉体呈絮状团聚,以 HNO3为催化剂时则呈规则棒状;ZrW2 O8粉体均表现出良好的负热膨胀性能,在相同的温度下,晶胞参数较小的其热膨胀系数较大。

  • 深海用36.5 mm厚X70钢板及其大口径直缝埋弧焊管的开发

    作者:牛爱军; 毕宗岳; 牛辉; 黄晓辉; 任毅; 李颖 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    以低碳高锰铌镍钼系合金为基础进行成分优化设计,辅以两阶段控制轧制+热机械控制工艺,开发出厚36.5 mm的X70钢板,测试了其显微组织和力学性能;采用该钢板试制了规格为?1016 mm×36.5 mm 的直缝埋弧焊管,测试了接头的力学性能和耐腐蚀性能.结果表明:36.5 mm厚 X70钢板的显微组织主要由针状铁素体组成,其强度和低温韧性优异,屈强比不大于0.80;大口径直缝埋弧焊管接头的力学性能均符合DNV-OS-F101-2013的指标要求,管体(母材)屈强比不大于0.82,伸长率不小于60%,均匀延伸率不小于7.0%,钢管母材及焊接接头具有较好的低温韧性,同时也具有良好的抗氢致开裂和硫化物应力腐蚀开裂性能.

  • 不同固化压力下制备碳纤维增强铝层板的拉伸性能

    作者:林磊; 欧阳求保; 黄宇; 诸静; 虞红 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    以市售碳纤维增强环氧树脂预浸料和铝板为原料,以E-51环氧树脂为胶黏剂,分别在0.1,0.3,0.6 MPa压力下于180℃固化2 h制备了碳纤维增强铝层板(CRALL),研究了固化压力和铝板表面处理状态对其拉伸性能的影响.结果表明:随着固化压力的降低,CRALL的抗拉强度下降,失效方式由直接断裂转变为分层脱粘失效.在固化压力为0.6 MPa、铝板经表面处理条件下制备的CRALL中,碳纤维增强层之间没有出现明显的分层现象,铝板与碳纤维增强层的界面结合良好;其抗拉强度为1010 MPa,弹性模量为77 GPa,均接近理论值;拉伸时试样直接断裂,仅有较少的分层脱粘现象;而用未表面处理铝板制备的CRALL的抗拉强度比用表面处理铝板的下降了39%.

  • 不同铬含量白口铸铁的抗小麦粉料磨粒磨损性能

    作者:张克平; 姜良朋; 王久鑫 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    利用模拟辊式制粉工况磨损试验机,对铬含量(质量分数,下同)分别为0,1.2%,4.0%的3种白口铸铁进行了小麦粉料磨损试验,研究了铬含量对白口铸铁磨损质量损失和磨损形貌的影响.结果表明:铬的添加能提高白口铸铁的抗小麦粉料磨损能力,铬含量为4.0%时,白口铸铁的磨损质量损失约为铬含量为0时的32%;随着铬含量的提高,白口铸铁被磨面的沟槽宽度与深度、棱脊峰谷值,以及金属元素含量均有所降低,但硬度显著增大,并且磨损表面的犁沟变浅变窄,犁沟两侧的犁皱变得不明显.

  • 焊接热输入对自保护药芯焊丝焊接X80管线钢接头组织和性能的影响

    作者:李继红; 芦晓康; 任晓龙; 张敏 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    以自制自保护药芯焊丝为焊接材料,采用单面焊双面成形技术在三种热输入下焊接了X80管线钢板,研究了焊接热输入对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着焊接热输入的增大,焊缝区针状铁素体量减少,热影响区的显微组织由贝氏体铁素体和粒状贝氏体转变为准多边形铁素体和多边形铁素体;随着焊接热输入的减小,焊缝区和热影响区试样的冲击吸收功均增大,冲击断裂方式由准解理或解理型的脆性断裂向韧窝型的韧性断裂转变;焊缝区和热影响区的硬度低于母材的,且热影响区的硬度略低于焊缝区的,随着热输入的增大,焊接接头的硬度整体有所下降。

  • 不同玻璃纤维单向增强树脂基复合材料的疲劳行为

    作者:何素敬; 黄雪梅; 张磊安 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    对高强高模玻璃纤维和E型玻璃纤维单向增强树脂基复合材料进行了拉伸与拉-拉疲劳性能试验,研究了其拉伸性能及不同加载应力下的疲劳行为。结果表明:高强高模玻璃纤维增强复合材料的平均抗拉强度比E型玻璃纤维增强的提高了4%,两种复合材料的拉伸应力和应变均在累积变形阶段呈线性关系,在断裂阶段呈波动形非线性关系;两种玻璃纤维增强复合材料的疲劳寿命均随着应力的增加而减小,在不同应力下,高强高模玻璃纤维增强复合材料疲劳寿命测试值的分散性均很小,而E型玻璃纤维增强的分散性相对较大;与高强高模玻璃纤维增强的相比,E 型玻璃纤维增强复合材料的疲劳寿命随应力的变化较大,其抗疲劳破坏能力较弱。

  • 焊接速度对DP590双相钢板激光焊接接头组织和性能的影响

    作者:涂英明; 景财年; 范吉超; 倪晓梅; 刘鹏; 李怀学 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    利用光学显微镜、拉伸试验机及硬度计等研究了焊接速度对激光焊接DP590双相钢板接头组织和性能的影响.结果表明:该接头组织主要由马氏体和贝氏体组成,随着焊接速度的增加,焊缝中马氏体板条变得细短且体积分数增大,热影响区组织逐渐细化;接头表面硬度以焊缝为中心呈对称分布,且从焊缝至母材整体呈下降趋势,焊缝区的显微硬度较高,约为母材的1.6倍;接头试样拉伸后均在母材区发生断裂,不同速度焊接后 DP590钢板接头的抗拉强度均不低于母材的,伸长率与母材的相当,焊接速度对接头拉伸性能的影响很小.

  • 仿生CuO-CeO2复合材料低温选择性催化还原脱硝性能

    作者:陈志刚; 刘灿斌; 钱君超; 张凯 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    以擦镜纸纤维为模板,经硝酸铈和硝酸铜溶液浸渍,煅烧后制得 CuO-CeO2复合材料,分析了其微观形貌和物相组成,研究了其表面性能以及催化脱硝性能,并与商用纳米 CeO2和块状CeO2的进行了对比.结果表明:CuO-CeO2复合材料为长管状,管径约为7μm,其中的 CuO 和CeO2晶粒大小均匀,粒径为5~8 nm,自然堆积形成了纳米尺寸的孔隙;该复合材料中存在立方萤石结构的CeO2,与商用纳米CeO2相比,粒径较小,比表面积较大,达到106.5 m2?g-1;掺杂 CuO的CuO-CeO2复合材料的催化活性较高,在催化NH3还原NO 时,当温度为280℃时NO 的转化率就超过了94%,远高于商用块状CeO2和纳米CeO2的.

  • 不同方式电沉积纳米TiN/Ni复合镀层的组织和耐磨损性能

    作者:吴蒙华; 李霖泰; 王元刚; 王邦国; 段伟 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    采用直流电沉积、脉冲电沉积和超声-脉冲电沉积三种方式在45钢表面制备了纳米TiN/Ni复合镀层,分析了复合镀层的组织、显微硬度以及镀层中 TiN 的含量,并对复合镀层的耐磨损性能进行了研究.结果表明:直流电沉积复合镀层的晶粒最粗大,超声-脉冲电沉积复合镀层的晶粒尺寸最细小;直流电沉积复合镀层、脉冲电沉积复合镀层和超声-脉冲电沉积复合镀层的显微硬度以及镀层中TiN的含量依次增大;超声-脉冲电沉积复合镀层具有最佳的耐磨损性能,其磨损量为直流电沉积复合镀层的46%,显微硬度为604.72 HV,镀层中TiN的质量分数为2.27%.

  • 热处理对Gr .38钛合金管组织和性能的影响

    作者:李永林; 曾卫东; 陈林; 沈立华; 陈胜川; 王璐; 陈睿博 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    对挤压态和冷轧态 Gr.38钛合金管分别进行了不同温度下的固溶+时效和退火热处理,研究了热处理温度对其显微组织和拉伸性能的影响.结果表明:挤压管经固溶处理后的组织为由初生α相和β相转变组织组成的双相组织,固溶+时效处理后的抗拉强度和屈服强度随时效温度的升高先增后降,伸长率和断面收缩率则呈上升趋势;经900℃×1 h固溶+500℃×4 h时效处理后,挤压管达到最佳的强塑性匹配,抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率分别为1135 MPa,912 MPa,17%,45%;冷轧管经退火处理后的显微组织由等轴α相和晶间β相组成,随着退火温度的升高,其抗拉强度、屈服强度逐渐降低,伸长率逐渐增大;在830℃退火1 h 后伸长率最高,达到27%,抗拉强度和屈服强度分别为937,807 MPa.

  • D406A钢和20钢异质接头的显微组织和力学性能

    作者:张敏; 王普; 刘娟娟; 李继红 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    对D406钢和20钢进行了角焊接,研究了异质钢焊接接头的显微组织和力学性能,此外还研究了D406钢对接接头的力学性能。结果表明:此异质钢焊接接头D406钢侧焊缝区的显微组织主要以板条马氏体为主,熔合区主要是针状马氏体,该区是接头中最易产生裂纹的区域;D406A钢侧焊接接头热影响区靠近焊缝处的硬度最大,约为659 HV;20钢侧焊接接头焊缝区的最高硬度约为350 HV,低于D406A钢侧的最高硬度,因而D406A钢侧热影响区的淬硬倾向相对较大;D406A钢对接接头熔合区的冲击功小于母材和焊缝区的冲击功,该焊接接头的拉伸试样均断裂于在焊缝区,抗拉强度的平均值为679 MPa,这与其焊缝区的组织为板条马氏体有很大关系。

  • 加热速率对不同状态低合金高强钢Q & P处理后组织和性能的影响

    作者:刘赓; 张深根; 刘波 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    对冷轧态、淬火态、球化态三种低合金高强钢进行了奥氏体化阶段不同加热速率(5,300℃?s-1)下的淬火-配分(Q&P)热处理,研究了加热速率对其最终显微组织和拉伸性能的影响.结果表明:在奥氏体化阶段快速(300℃?s-1)加热对冷轧态钢具有明显的晶粒细化以及加速奥氏体形成的作用,而对淬火态和球化态钢的奥氏体形成过程基本没有影响;经快速加热 Q&P 处理后,冷轧态钢的抗拉强度比慢速(5℃?s-1)加热后的提高90 MPa,伸长率仅降低0.9%,而加热速率对球化态及淬火态钢 Q&P处理后的拉伸性能影响较小;经慢速加热 Q&P 处理后,冷轧态和球化态钢中硬质相沿再结晶铁素体晶界呈条带状分布,变形时易产生孔洞.

  • 03Cr16Mn14Mo2N奥氏体不锈钢的热疲劳行为

    作者:徐桂芳; 严羽; 徐文慧; 程晓农; 李冬升 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    对新型高氮低镍03Cr16Mn14Mo2N奥氏体不锈钢进行了不同上限温度下的热疲劳试验,通过光学显微镜观察了热疲劳裂纹的萌生及扩展,研究了其热疲劳行为.结果表明:热疲劳裂纹的孕育期随上限温度的升高而缩短,其扩展速率随着循环次数的增加呈先增大后减小的变化趋势;随着上限温度的升高,试验钢V型缺口处的裂纹扩展至0.5 mm时所需的热疲劳循环次数显著降低;热疲劳裂纹在 V 型缺口处优先萌生,随着热循环次数的增加,晶界和孪晶界也成为裂纹源,裂纹主要沿晶界扩展.

  • 长纤维增强聚丙烯复合材料进气歧管焊接接头的性能及影响因素

    作者:魏莉霞; 李阳; 马鸣图; 宋磊峰; 姚文洪 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    对水压爆破试验合格与不合格的两个汽车用长纤维增强聚丙烯复合材料进气歧管焊接接头进行了拉伸试验,观察了人工断口形貌并分析了影响其性能的主要因素。结果表明:水压爆破试验合格进气歧管焊接接头的拉伸强度约为11 MPa,远小于母材的;热影响区及熔合区中的纤维呈无序分布,且与基体聚丙烯结合较好,但是纤维出现了聚集情况,且部分纤维剥落,导致焊接接头拉伸强度的降低。水压爆破试验不合格进气歧管焊接接头熔合区纤维与基体聚丙烯的结合很差,且存在大量破碎现象;破碎纤维所在区域在水压爆破试验时成为裂纹源,导致焊缝开裂。

  • 磁流变弹性体的蠕变及松弛行为建模与验证

    作者:于国军; 郭斐; 褚兰哲 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    在分数阶黏弹性模型的基础上,根据Mittag-Leffler函数的性质及Laplace变换公式推导了磁流变弹性体的蠕变柔量和应力松弛模量的表达式;利用流变仪分别测试了磁流变弹性体的蠕变和松弛行为,研究了磁场和应变对蠕变柔量和应力松弛模量的影响,并对分数阶黏弹性模型拟合结果进行了验证。结果表明:外部磁场可以约束硅橡胶基磁流变弹性体的蠕变行为、增大聚氨酯橡胶基磁流变弹性体的松弛模量,其松弛行为具有明显的应变依赖性;分数阶黏弹性模型的拟合精度较高,能够很好地表征磁流变弹性体的蠕变和松弛行为。

  • 热电厂锅炉水冷壁鼓包和爆管原因分析

    作者:顾宝兰; 徐彤; 孙超 期刊:《机械工程材料》 2016年第12期

    针对某电厂锅炉水冷壁管发生的鼓包、爆管事故,通过化学成分分析、显微组织观察、力学性能测试等方法分析了爆管和鼓包的原因。结果表明:水冷壁管因内壁结垢而引起局部过热,降低了钢管的耐热强度,使钢管在工作压力作用下发生塑性变形形成鼓包;同时又因炉管局部堵塞引发短时过热,导致产生鼓包的位置无法承受工作压力而发生爆管。

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