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300《机械制造》题

第一章

一.填空

1、在室温下,百分之九十以上的金属具有(体心立方;面心立方)和密排六方三种紧密的晶体结构。

2、强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗(.变形;破坏)的能力。

3、过冷度是指(理论结晶温度;实际结晶温度)之差。

4、纯铁在20℃时具有(体心立方)晶格,叫α铁;

5、将纯铁加热到1100℃时,具有面心立方晶格,叫γ铁。

6、金属结晶时冷却速度越快,则晶粒(越细)。

7、金属的结晶过程是由(形核;长大)两个基本过程组成。

8、碳溶解在γ铁中所形成的固溶体称为奥氏体。

9、晶体线缺陷的主要形式是位错。

10、Fe—Fe3C相图中,PSK线为共析线,S点为共析点,其含碳量为0.77%。

11、工业上使用的金属材料,可分为.钢铁金属和(非铁金属)两大类。

12、碳溶于γ-Fe中形成的固溶体称为,以符号表示。

13、钢的热处理中,通常将淬火后高温回火的操作称为调质处理。

14、碳含量较高的钢在淬火后易得到板条状马氏体。

15、碳含量较低的钢在淬火后易得到片状马氏体。

16、钢的热处理是指将钢在固态下施以不同的加热、保温和冷却,以获得所需性能的一种工艺过程。

17、正火是将钢加热到一定温度,保温后在空气中冷却。

18、碳钢是指碳的质量分数小于2.11%,大于0.0218%的铁碳合金。

19、含碳量高于0.6%的碳钢称为高碳钢。

20、优质碳素结构钢牌号中的两位数字表示其平均含碳量的一万倍。

21、铸铁含碳量一般大于2.11%。

22、铸铁中的碳一般以渗碳体和石墨的形式存在。

23、球墨铸铁中的碳主要以球状石墨状态存在。

24、高碳钢为了改善切削加工性经常使用球化退火。

二.选择

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

A

C

B

B

D

A

A

C

C

D

A

A

B

B

C

C

C

C

C

C

21

22

23

24

25

26

27

28

A

D

A

C

A

A

A

A

1、液态金属结晶的基本过程是:

A.形核和长大B.细晶和长大C.非自发形核和长大D.枝晶生成和生长

2、室温下金属的晶粒越细小,则:

A.强度高、塑性差B.强度低、塑性差C.强度高、塑性好D.强度低、塑性好

3、亚共析钢的室温组织为:

A.珠光体B.铁素体+珠光体C.二次渗碳体+奥氏体D.二次渗碳体+珠光体

4、铁碳合金相图中,GS线是平衡结晶时:

A.奥氏体向珠光体转变的开始线B.奥氏体向二次渗碳体转变的开始线

C.奥氏体向铁素体转变的开始线D.奥氏体向δ固溶体转变的开始线

5、在金属材料的机械性能指标中,“σbb”是指:

A.屈服强度B.抗拉强度C.弹性强度D.抗弯强度

6、在金属材料的机械性能指标中,“200HBS”是指:

A.硬度B.强度C.弹性D.塑性

7、实际金属一般表现出各向同性,这是因为实际金属为:

A.多晶体B.单晶体C.理想晶体D.固溶体

8、铁碳合金中属于金属化合物的相是:

A.铁素体B.奥氏体C.渗碳体D.珠光体

9、在晶体缺陷中,属于面缺陷的有:

A.空位B.位错C.晶界D.裂纹

10、下列钢中,退火后塑性最好的是:

A.T10AB.30CrMnSiC.60钢D.08F钢

11、下列钢中,淬火后硬度最高的是:

A.T12B.Q175C.45钢D.15钢

12、碳大部分以渗碳体形式存在的铸铁是:

A.白口铸铁B.灰口铸铁C.可锻铸铁D.球墨铸铁

13、可锻铸铁中的石墨形态为:

A.片状石墨B.絮状石墨C.球状石墨D.粒状石墨

14、钢在淬火时获得淬硬层深度的能力称为:

A.淬硬性B.淬透性C.淬韧性D.淬塑性

15、制造锉刀应当选用的材料和热处理方法为A.45钢淬火+高温回火B.T8钢淬火+中温回火

C.T12钢淬火+低温回火D.Q275淬火+正火

16、为了改善轴类零件的综合机械性能,通常对轴进行的热处理是:

A.淬火B.回火C.调质处理D.完全退火

17、马氏体的硬度主要取决于:

A.加热温度B.保温时间C.含碳量D.杂质含量

18、钢在热处理时,一般都要通过加热使其组织转变为:

A.珠光体B.渗碳体C.奥氏体D.莱氏体

19、调质是指:

A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.淬火+高温回火D.淬火+常温回火

20、合金工具钢都是:

A.普通钢B.优质钢C.高级优质钢D.特级优质钢

21、过共析钢淬火时,其常规加热温度范围为:

A.Ac1+30~50℃B.Ac3+30~50℃C.Accm+30~50℃D.Ac1~Accm

22、共析钢通过淬火获得下贝氏体组织的方法有:

A.单液淬火B.双液淬火C.分级淬火D.等温淬火

23、完全退火主要用于:

A.亚共析钢B.共析钢C.过共析钢D.所有钢种

24、碳钢正火是将其加热到一定温度后保温一段时间,然后采用的冷却形式是A.在水中冷却B.在油中冷却

C.在空气中冷却D.随炉冷却

25、HT150的石墨形态为:

A.片状石墨B.团絮状石墨C.球状石墨D.蠕虫状石墨

26、含碳0.77%的铁碳合金冷却时在PSK线上发生的反应为:

A.共析反应B.共晶反应C.匀晶反应D.包晶反应

27、下列铁碳合金中,具有球状石墨组织的为:

A.QT400-5B.45C.T10D.RuT340

28、滚动轴承钢成份要求:

A.高碳低铬B.低碳低铬C.低碳高铬D.高碳高铬

三.名词解释

1.过冷度:

理论结晶温度和实际结晶温度之差。

2.合金:

由两种或两种以上的金属元素或金属元素和非金属元素组成的具有金属性质的物质。

3.同素异构转变:

同一种固态的纯金属在加热或冷却时由一种稳定状态变成另一种晶体结构不同的稳定状态的转变。

4.晶格缺陷:

在实际晶体中,或多或少存在偏离理想结构的区域,称为晶格缺陷。

5.固溶体:

溶质原子溶入金属溶剂中所组成的合金相。

6.奥氏体:

碳溶于γ-Fe中形成的固溶体。

7.塑性:

指在外力作用下材料产生永久变形而不发生破坏的能力。

8.合金的组元:

组成合金的元素叫组元。

9.单液淬火法:

将加热到奥氏体化后的工件放入一种淬火介质中一直冷到室温的淬火方法。

10.淬透性:

淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层的能力。

11.合金钢:

在铁碳合金中加入一些其他的金属或非金属元素构成的钢。

12.共析钢:

含碳量为0.77%的铁碳合金。

四.问答题

1.在下面图框中填写适当的温度和晶格类型

2.铁碳合金基本组织有哪些?

其性能特点如何?

答:

铁碳合金基本组织及性能特点如下所列:

铁素体(F):

塑性、韧性好,强度、硬度低。

奥氏体(A):

塑性好,强度、硬度低。

渗碳体(Fe3C):

硬度很高,塑性、韧性几乎为零。

珠光体(P):

力学性能介于铁素体与渗碳体之间。

具有良好的综合力学性能。

莱氏体(Ld):

硬度高,塑性差。

3.简述奥氏体形成的过程。

答:

奥氏体的形成分为三个阶段:

形成奥氏体晶核并逐步长大成晶粒,残余渗碳体继续溶入奥氏体,奥氏体均匀化。

4.常用的淬火方式有哪些?

各有何操作特点?

常见的淬火方式和特点如下所列:

①单液淬火法(单介质淬火):

将加热的工件放入一种淬火介质中一直冷到室温。

这种方法操作简单,容易实现机械化,自动化。

②双液淬火法(双介质淬火):

将加热的工件先在快速冷却的介质中冷却到接近马氏体转变温度Ms时,立即转入另一种缓慢冷却的介质中冷却至室温。

该方法可以降低马氏体转变时的应力,防止变形开裂。

③分级淬火法:

将加热的工件先放入温度稍高于Ms的盐浴或碱浴中,保温2~5min,使零件内外的温度均匀后,立即取出在空气中冷却。

适用于零件尺寸较小,要求变形小,尺寸精度高的工件,如模具、刀具等。

④等温淬火法:

将加热的工件放入温度稍高于Ms的盐浴或碱浴中,保温足够长的时间使其完成B转变。

适用于尺寸较小,形状复杂,要求变形小,具有高硬度和强韧性的工具,模具等。

5.何为淬硬性?

何为淬透性?

两者有无联系?

.答:

淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层的能力。

淬硬性是指钢在淬火时的硬化能力。

淬透性好,淬硬性不一定好,同样淬硬性好,淬透性亦不一定好。

6.常见的回火种类有哪些?

各有何作用?

答:

钢的回火按回火温度范围可分为三种:

a.低温回火:

零件内应力和脆性有所降低,但保持了马氏体的高硬度和高耐磨性。

主要应用于高碳钢或高碳合金钢制造的工、模具、滚动轴承及渗碳和表面淬火的零件。

b.中温回火:

零件具有一定的韧性和较高的弹性极限及屈服强度。

主要应用于各类弹簧和模具等。

c.高温回火:

零件具有强度、硬度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。

广泛应用于汽车、拖拉机、机床等机械中的重要结构零件,如轴、连杆、螺栓等。

7.简述常见的几种铸铁中碳的组织结构各有何特点。

答:

(1)白口铸铁:

白口铸铁中的碳几乎全部以Fe3形式存在,断口呈银白色,性能硬而脆。

(2)灰铸铁:

石墨形态呈片状。

(3)可锻铸铁:

可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火后而得到,其石墨形态呈团絮状。

(4)球墨铸铁:

球墨铸铁中石墨形态呈球状。

具有较高的强度、塑性和韧性。

(5)蠕墨铸铁:

蠕墨铸铁中的石墨呈蠕虫状。

8.铁碳相图中,铁碳合金按含碳量可以分为几类?

含碳量范围各是多少?

答:

含碳量小于0.0218%为工业纯铁;含碳量大于0.0218%、小于0.77%为亚共析钢;含碳量为0.77%是共析钢;含碳量大于0.77%、小于2.11%为过共析钢;含碳量大于2.11%、小于4.3%为亚共晶白口铸铁;含碳量为4.3%为共晶白口铸铁;含碳量大于4.3%、小于6.69%为过共晶白口铸铁。

9.碳钢按照品质可以分为哪几种?

答:

按照碳钢的品质,可以分为普通钢、优质钢和高级优质钢。

三者有害元素的含量不同。

10.说明下列各种牌号的铁碳合金所属类别,并简述其牌号的含义。

45钢

含碳0.45%的优质碳素结构钢。

20Cr

含碳0.2%,含Cr小于1.5%的合金结构钢。

T10

含碳1.0%的碳素工具钢。

3Cr2W8V

含碳0.3%,含Cr2%,含W8%,含V小于1.5%的合金工具钢。

Q195

屈服强度为195兆帕的普通碳素结构钢。

1Cr13

含碳0.1%,含Cr13%的不锈钢。

HT-200

抗拉强度200兆帕的灰口铸铁。

Q235

屈服强度235兆帕的普通碳素结构钢。

2Cr13

含碳0.2%,含Cr13%的不锈钢。

W18Cr4V

含碳0.7%-1.65%,含W18%,含Cr4%,含V小于1.5%的高速钢。

Q390

屈服强度390兆帕的低合金高强度结构钢。

五、分析题

1.

绘制简化后的铁碳合金相图,标明各点、组织、温度、成分。

2.分析含碳量为0.4%,0.77%,1.2%的铁碳合金从液态冷却到

室温其组织变化的过程。

3.改善20钢和T12钢的切削加工性各要用何种热处理?

为什么?

4.生产一种凸轮,试要求表面耐磨而心部有韧性,选用45钢制造,

加工过程为:

下料正火粗加工表面淬火低温回火精加工。

试说出三道热处理工序的目的。

5.用T12钢制造锉刀,热处理工艺为:

正火球化退火淬火

低温回火。

试说出上述热处理四道工序的作用。

6.齿轮要求表面有高的硬度而心部要有良好的韧性,现选用

15钢制造,热处理工艺为:

正火表面淬火低温回火。

该热处理过程能否满足零件要求?

为什么?

2.答:

0.4%:

L→L+A→A→A+F→P+F0.77%:

L→L+A→A→P1.2%:

L→L+A→A→A+Fe3C→P+Fe3C

3.答:

20钢含碳量低,硬度低,塑性好,故需要进行正火适当提高硬度以改善切削加工性。

T12钢含碳量高,硬度高,难切削,故需要先进行正火使网状的渗碳体破碎,然后进行球化退火,使渗碳体成为球状从而降低硬度。

4.答:

正火是为了细化晶粒,消除应力,改善毛坯的性能。

表面淬火是为了使材料表面具有较高的硬度,芯部保持较好力学性能。

低温回火是为了消除淬火应力,降低材料脆性,同时保持淬火后的硬度。

5.答:

正火是为了破碎网状的渗碳体,为球化退火作准备。

球化退火是为了降低材料硬度,改善切削加工性。

淬火是为了提高材料硬度。

低温回火是为了消除淬火应力,降低材料脆性,同时保持淬火后的硬度。

6.答:

该热处理过程不能满足零件要求。

因为15钢含碳量低,淬硬性差,表面淬火后表面硬度不能满足零件要求。

第二章

一、填空题

1.铸件浇注时,若充型能力不足会产生浇不足.冷隔缺陷。

2.铸件的三种凝固方式;逐层凝固方式,体积凝固方式,中间凝固方式

3.铸件在凝固和冷却过程中,其体积和尺寸减小的现象称为收缩。

4.合金的收缩量通常用体收缩率线收缩率来表示。

5.在常用的合金中,铸钢的收缩量大,灰铸铁的收缩最小。

6.影响收缩的因素主要是化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件

7.铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞,大而集中的孔洞称为缩孔.,细小而分散的孔洞称为缩松。

8..铸造内应力根据形成原因不同可分为热应力、相变应力和收缩(机械)应力等三种。

9.铸件冷却后在厚壁处产生拉应力,在薄壁处产生压应力。

10.铸件各部分的壁厚差异过大时,在壁厚处易产生缩孔和缩松缺陷,在薄壁与厚壁的连接处因冷却速度不一致易产生裂纹缺陷。

11.铸件的壁太厚,易使铸件晶粒粗大,并产生缩孔和缩松缺陷。

12.控制铸件凝固的原则有两个,即定向和同时。

13..在砂型铸造中,造型通常可分为手工和机器造型。

14.浇注系统一般包括外、直、横浇道、内浇道等。

15.浇注系统分为顶、底注式、中间和分段注入式。

二、单项选择题1.A2.A3.A4.C5.C6.A7.D8.C9.A10.C11.A12.A13.C14.D15.A

1.最适合制造内腔形状复杂零件的方法是()。

A.铸造B.压力加工C.焊接D.切削加工

2.砂型铸造中可铸造的材料是()A任何金属材料B以有色金属为主C以钢为主D仅限黑色金属

3.金属液未充满铸型而产生缺肉的现象称为()。

A.浇不足B、冷隔C、夹渣D、胀形

4..合金的流动性差,可能使铸件产生的缺陷是()。

A.粘沙B.偏析C.冷隔D.裂纹

5.壁厚不均匀的铸件,在壁厚处会形成热节,由此产生()。

A.变形和裂纹B冷隔和浇不足C缩孔和缩松D黏砂

6.控制铸件同时凝固的主要目的是()。

A.减少应力B、消除缩松C消除气孔D消除缩孔

7.铸件顺序凝固的目的是()。

A.减少应力B、消除缩松C、消除气孔D、消除缩孔

8..单件生产直径1m的皮带轮铸件,其最合适的造型方法是()。

A、整模造型B、挖砂造型C、乱板造型D、活块造型

9.生产批量较大时,可用假箱造型代替()。

A、挖砂造型B、地坑造型C、刮板造型D、活块造型

10.单件小批生产,铸件上有局部不高的凸出部分,阻碍起模时,常用的造型方法是()。

A.整模造型B、挖砂造型C、活块造型D、刮板造型

11.确定铸件浇注位置时,应将铸件上的大平面、薄壁部分置于铸型()。

A、下部B、上部C、侧面D、任意位置

12.确定铸件浇注位置时,将薄壁部分置于铸型下部的主要目的是()。

A、避免浇不足B、避免裂纹C、利用排除型腔气体D、利于补缩铸件

13.将模型沿最大截面处分为两部分,造出的铸型型腔一部分位于上砂箱内,另一部分位于下沙箱内的造型方法称为()。

A、挖沙造型B、整模造型C、分模造型D、乱板造型

14.尽量使铸件全部或大部分放在同一砂箱中主要是为了防止()。

A、浇不足B、夹砂C、砂眼D、错箱

15.浇注系统中横浇道的主要作用是()。

A、分流金属和隔渣B、排气C、生产压头D、补缩

三简答题

1.为什么在选择浇注位置时,要把铸件上重要的表面朝下或在侧面安置?

答:

为保证重要加工表面的质量,要把铸件上重要的表面朝下或放在侧面位置。

因为浇注过程中,金属液中混杂的渣、气体等都往上浮,在上边的表面容易产生气孔、夹渣等缺陷。

2.什么叫分型面?

确定分型面的原则有哪些?

.答:

分型面是指两半铸型相互接触的表面。

选择原则为:

(1)分型面应设在铸件最大截面处,能保证模样从型腔中顺利取出。

(2)应使铸件有最小的分型面,并尽量做到只有一个分型面。

(3)应使型芯和活块数量尽量减少。

(4)应使铸件全部或大部放在同一砂箱,若不在同一砂箱,错型时易造成尺寸偏差。

(5)应尽量使加工基准面与大部分加工面在同一砂箱内,以使铸件的加工精度得以保证。

(6)应尽量使型腔及主要型芯位于下箱,以便于造型、下芯、合型及检验,但下箱型腔也不宜过深(否则不宜起模、安放型芯),并力求避免吊芯和大的吊砂。

(7)应尽量使用平直型面,以简化模具制造及造型工艺,避免挖砂。

(8)应尽量使铸型总高度为最低,这样不仅节约型砂,而且还能减轻劳动量。

3..试述合金流动性对铸件质量的影响?

答:

1)流动性好:

利于铸出轮廓清晰、薄而复杂的铸件,利于补缩和渣、气上浮。

2)流动性差:

易使铸件产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。

第三章

一、填空题

1、设计和制造零件时,应使零件工作时所受拉应力力与纤维方向一致。

压应力力与纤维方向垂直。

2、金属的锻造性常用塑性和变形抗力来综合衡量。

3、锤上膜锻的模锻模膛有予锻模膛和锻锤模膛。

4、常用的模锻设备有模锻锤、摩擦压力机曲柄压力机

5.板料冲压的基本工序可分为分离工序和变形工序两大类。

6.常用的自由锻造设备有.液压机、锻锤

7.液压机是制造大型锻件的唯一设备。

8.锤上模锻用的锻模的上模和下模分别靠燕尾、鍥铁紧固定在锤头、砧座上。

9.板料冲裁包括分离成形两种工序。

10.冲孔工艺中周边为成品,冲下部分为废料。

11.落料工艺中,冲下部分为废料,周边为成品。

12.模锻锤的吨位以锤杆落下部分的质量表示 。

13.影响锻造性的因素金属的本质工艺条件。

14.金属在室温下变形,随着变形程度的增加,金属的强度、硬度上升;塑性、韧性下降的现象称加工硬化。

15.三向应力状态中,压应力数目越多,材料塑性越好,但变形抗力增加。

16.纤维组织的存在造成了锻件力学性能的各向异性,即纵向上的塑性、韧性高于横向。

17.自由锻的基本工序有镦粗、.拔长冲孔等。

18.模锻件上直径小于20mm孔,一般不锻出。

二、单项选择题答案:

1.D2.A3.A4.A5.A6.B7.A8.B9.C10.B11.B12.C

1.能全部消除加工硬化现象的措施是()。

A.重结晶B.初结晶C.恢复D.再结晶

2.下列材料中,锻造性能最好的是()。

A.20B.45C.QT600---03D.HT150

3.使坯料高度减小、横截面增大的工序是()。

A.镦粗B.拔长C.错移D.扭转

4.下列模膛不属于制坯模膛的是()。

A预锻模膛B.弯曲模膛C.成型模膛D.拔长模膛

5.锻造几吨重的大型锻件一般采用()。

A.自由锻B.模锻C.胎膜锻D.板料冲压

6冲孔模、落料模是属于()。

A.跳步模B.简单模C.连续模D.复合模

7.一下几个冲压工序中属于冲裁工序是()。

A.落料B.拉伸C.冲挤D.弯曲

8.批量生产汽车发动机连杆零件,应采用的毛坯制造方法有()A、自由锻造B、模型锻造C、冲压D、挤压

9.在小批量生产中,为了提高锻件的质量和锻造生产率,最经济的锻造方法是()?

A、自由锻B、模锻C、胎模锻D、辊模

10.在冲床的一次行程中,在模具的不同部位同时完成多个冲压工序的冲模为()

A、简单模B、连续模C、复合模D、无法确定

11.为简化锻件的形状,需在锻件图上加上()A、加工余量B、敷料C、锻件公差D、模锻斜度

12.不适合自由锻造的零件结构是?

A、阶梯轴B、盘形件C、锥面与斜面D、矩形台阶件

三简答题

1、什么是金属的可锻性?

可锻性以什么来衡量?

简要叙述影响可锻性的因素?

2、自由锻的基本工序有哪些?

现有一批齿轮坯料,应选用什么锻造工序来加工?

3、模锻与自由锻相比有哪些优点?

4、锤上模锻所用锻模的模膛分为哪几大类?

1.答:

金属的锻造性是指金属材料锻造的难易程度,可以用塑性和变形抗力来衡量。

金属的锻造性的影响因素为金属的化学成分和组织结构以及变形条件(变形温度、变形速度、应力状态)。

2.答:

自由锻的基本工序有:

镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、扭转、错移、切割。

加工齿轮坯料常用镦粗等工序。

3.答:

(1)模锻生产率高;

(2)模锻件的形状与尺寸较精确,加工余量小,因而节约金属和机加工时;(3)能锻造形状比较复杂的锻件,能得到比较理想的流线分布,提高零件使用寿命;(4)模锻操作较简单,对工人的技术要求较低,劳动强度低。

4.答:

锤上模锻用锻模的模膛可分为模锻模膛、制坯模膛和切断模膛三大类。

第四章

一、填空题

1.低碳钢焊接热影响区中的.熔合区和过热区的性能最差。

2.手工电弧焊的焊条由焊芯和药皮两部分组成。

3.影响焊缝质量的因素有焊接材料焊接工艺和焊后热处理.

4.焊接热影响区包括熔合区、过热区、相变重结晶区和不完全重结晶区等四个部分。

5.电焊条药皮的主要作用是;改善焊接工艺性.防止空气对熔池的侵入参与渗合金等冶金反应。

6.金属材料的焊接性是指焊接工艺的适应性,钢的焊接性通常用碳当量法来间接评定。

7.氩弧焊分为钨极氩弧焊   熔化极氩弧焊。

8.电阻焊包括点焊缝焊凸焊、对焊三种。

9.钎焊是分为两大类:

硬钎焊与软钎焊。

10.焊接的主要方法为熔化焊、压力焊和钎焊。

11.焊接接头包括熔合区、焊缝和热影响区。

12.焊接接头基本形式有对接、搭接角接T型接头。

13.焊接变形的基本形式有扭曲变形、波浪变形、弯曲变形、收缩变形角变形。

14.焊条电弧焊对接接头的坡口形式有I型V型、X型、U型、双U型。

二、单项选择题1.D2.C3.A4.B5.B6.A7.C8.B9.C10.C11.c12.C13.D14.D15.C16.A

1.大批量生产薄壁油箱的焊接方法是()A、手工电弧焊B、气焊C、电焊D、缝焊

2.缝焊属于()。

A、电弧焊B、气焊C、电阻焊D、摩擦焊

3.对焊属于()。

A、电阻焊B、电

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