Zum elastisch-plastischen Verformungsverhalten metallischer Mikrokugeln bei Druckbelastung:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
---|---|
Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Düren
Shaker Verlag
2022
|
Schriftenreihe: | Forschungsberichte aus dem Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien
93 |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | IV, 258 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 402 g |
ISBN: | 9783844087819 3844087818 |
Internformat
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adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.....................................................................................................................
1
2
KENNTNISSTAND
..............................................................................................................
3
2.1
KUGELDRUCKVERSUCHE
......................................................................................................
3
2.1.1
KONTAKTMECHANIK
IM
KUGELDRUCKVERSUCH
............................................................
3
2.1.2
VERWENDUNG
DES
KUGELDRUCKVERSUCHS
...............................................................
10
2.2
ELASTISCH-PLASTISCHES
VERFORMUNGSVERHALTEN
METALLISCHER
WERKSTOFFE
.....................
16
2.2.1
GRUNDLAGEN
ZUM
VERFORMUNGSVERHALTEN
METALLISCHER
WERKSTOFFE
..................
17
2.2.2
EINFLUSS
DER
WAERMEBEHANDLUNG
AUF
DIE
MECHANISCHEN
EIGENSCHAFTEN
.............
20
2.3
ZUSAMMENHAENGE
ZWISCHEN
WERKSTOFFKENNWERTEN
....................................................
24
2.3.1
KENNWERTERMITTLUNG
UND
KENNWERTZUSAMMENHAENGE
DER
KONVENTIONELLEN
WERKSTOFFPRUEFUNG
................................................................................................
24
2.3.2
SKALIERUNG
ZWISCHEN
MIKRO
UND
MAKROSKOPISCHEN
BAUTEILEN
.........................
30
2.4
ENTWICKLUNG
NEUER
KONSTRUKTIONSWERKSTOFFE
............................................................
34
3
ZIELSETZUNG
UND
VORGEHENSWEISE
...........................................................................
38
3.1
ZIELSETZUNG
....................................................................................................................
38
3.2
AUFBAU
DER
ARBEIT
.........................................................................................................
40
4
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.........................................................................................
42
4.1
WAERMEBEHANDLUNG
VON
MIKROKUGELN
.........................................................................
42
4.2
DIFFERENZKALORIMETRIE
..................................................................................................
43
4.3
METALLOGRAFISCHE
ANALYSE
.............................................................................................
43
4.4
LICHTMIKROSKOPIE
...........................................................................................................
44
4.5
RAUHEITSMESSUNG
...........................................................................................................
45
4.6
HAERTEMESSUNG
................................................................................................................
46
4.7
ROENTGENDIFFRAKTOMETRIE
ZUR
BESTIMMUNG
DES
RESTAUSTENITGEHALTS
...........................
47
4.8
OBERFLAECHENABTRAG
DURCH
TROWALISIEREN
......................................................................
48
4.9
ZUGVERSUCH
....................................................................................................................
48
4.10
MAKRODRUCKVERSUCH
AN
ZYLINDRISCHEN
PROBEN
............................................................
49
II
INHALTSVERZEICHNIS
4.11
NUMERISCHE
MODELLIERUNG
DES
KUGELDRUCKVERSUCHS
.................................................
49
5
UNTERSUCHUNGEN
ZUM
ELASTISCH-PLASTISCHEN
VERFORMUNGSVERHALTEN
METALLISCHER
MIKROKUGELN
MIT
DER
MIKRO
DRUCKPRUEF
UNG
...................................
51
5.1
DURCHFUEHRUNG
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
AN
SPHAERISCHEN
PROBEN
..............................
51
5.1.1
VERSUCHSAUFBAU
.....................................................................................................
51
5.1.2
PRUEFVERFAHREN
DER
QUASISTATISCHEN
UND
ZYKLISCHEN
MIKRODRUCKPRUEFUNG
..........
53
5.2
DESKRIPTORERMITTLUNG
AUS
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
...................................................
56
5.2.1
KRAFT-WEG-KURVEN
QUASISTATISCHER
VERSUCHE
......................................................
57
5.2.2
AEQUIVALENTE
SPANNUNGS-STAUCHUNGS-BEZIEHUNGEN
QUASISTATISCHER
VERSUCHE
.
57
5.2.3
DESKRIPTOREN
QUASISTATISCHER
VERSUCHE
...............................................................
59
5.2.4
KRAFT-WEG-KURVEN
ZYKLISCHER
VERSUCHE
..............................................................
63
5.2.5
AEQUIVALENTE
SPANNUNGS-STAUCHUNGS-BEZIEHUNGEN
ZYKLISCHER
VERSUCHE
.........
65
5.2.6
DESKRIPTOREN
ZYKLISCHER
VERSUCHE
.......................................................................
65
5.3
FEHLERBETRACHTUNG
..........................................................................................................
66
5.4
STATISTISCHE
AUSWERTEMETHODEN
...................................................................................
70
5.5
UNTERSUCHTE
WERKSTOFFE
UND
WAERMEBEHANDLUNGEN
..................................................
72
5.5.1
WERKSTOFFE
..............................................................................................................
72
5.5.2
WAERMEBEHANDLUNGSZUSTAENDE
...............................................................................
77
5.5.3
VERSUCHSPLAN
.........................................................................................................
91
6
GEOMETRISCHE
EFFEKTE
UND
EINFLUESSE
BEI
DER
DRUCKPRUEFUNG
VON
MIKROKUGELN
...............................................................................................................
93
6.1
EINFLUSS
DER
KUGELGROESSE
...............................................................................................
93
6.2
FORMEFFEKT
....................................................................................................................
103
6.3
EINFLUSS
DER
OBERFLAECHENGUETE
......................................................................................
107
6.4
ZUSAMMENFASSUNG
UND
ZWISCHENFAZIT
ZU
GEOMETRISCHEN
EINFLUESSEN
BEI
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
...................................................................................................
111
7
MATERIALSPEZIFISCHE
EINFLUESSE
BEI
DER
DRUCKPRUEFUNG
VON
MIKROKUGELN
.....
113
7.1
SENSITIVITAET
DER DESKRIPTORBASIERTEN
MIKRODRUCKPRUEFUNG
BEI
MATERIALSPEZIFISCHEN
VERAENDERUNGEN
DURCH
EINE
WAERMEBEHANDLUNGSVARIATION
AM
BEISPIEL
DES
STAHLS
100CR6
.........................................................................................................................
113
7.1.1
MIKRODRUCKPRUEFUNG
DER
1
OOCR6-MIKROKUGELN
................................................
114
INHALTSVERZEICHNIS
III
7.1.2
METALLOGRAFISCHE
ANALYSE
DER
1
00CR6-MIKROKUGELN
.........................................
119
7.1.3
RISSBILDUNG
...........................................................................................................
121
7.1.4
ANLASSVERHALTEN
WAEHREND
DER
DIFFERENZKALORIMETRIE
........................................
123
7.1.5
MIKROHAERTE
DER
100CR6-MIKROKUGELN
.................................................................
124
7.1.6
RESTAUSTENITGEHALT
DER
100CR6-MIKROKUGELN
......................................................
126
7.1.7
SENSITIVITAETSKONTROLLE
DER
MDP-DESKRIPTOREN
....................................................
128
7.1.8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
ZWISCHENFAZIT
ZUR
SENSITIVITAET
DER
DESKRIPTORBASIERTEN
MIKRODRUCKPRUEFUNG
...........................................................................................
129
7.2
ROBUSTHEIT
DER
DESKRIPTORBASIERTEN
MIKRODRUCKPRUEFUNG
GEGENUEBER
CHARGENABHAENGIGER
STREUUNG
IM
MATERIAL
AM
BEISPIEL
DES
STAHLS
X46CRL3
...........
130
7.2.1
MIKROHAERTE
DER
WAERMEBEHANDLUNGSZUSTAENDE
DER
X46CRL3-MIKROKUGELN
....
131
7.2.2
MIKRODRUCKPRUEFUNG
UND
METALLOGRAFISCHE
ANALYSE
DER
X46CRL3-MIKROKUGELN
........................................................................................
132
7.2.3
ROBUSTHEIT
GEGEN
STREUUNG
..................................................................................
136
7.2.4
ZUSAMMENFASSUNG
UND
ZWISCHENFAZIT
ZUR
ROBUSTHEIT
DER
DESKRIPTORBASIERTEN
MIKRODRUCKPRUEFUNG
..........................................................................................
143
7.3
DESKRIPTORBASIERTER
VERGLEICH
METALLISCHER
WERKSTOFFE
MITTELS
MIKRODRUCKPRUEFUNG
..................................................................................................
144
7.3.1
AEQUIVALENTE
STAUCHUNG
.......................................................................................
148
7.3.2
SPANNUNGSDESKRIPTOREN
......................................................................................
149
7.3.3
WEGDESKRIPTOREN
..................................................................................................
152
7.3.4
ARBEITSDESKRIPTOREN
.............................................................................................
153
7.3.5
ELASTISCHE
UND
PLASTISCHE
VERFORMUNGSANTEILE
..................................................
155
7.3.6
STEIGUNGSDESKRIPTOREN
.........................................................................................
157
7.3.7
VERRECHNETER
DESKRIPTOR
0,4
0 2
.........................................................................
164
7.3.8
EINFLUSS
DES
HERSTELLPROZESSES
DER
MIKROKUGELN
................................................
168
7.3.9
ZUSAMMENFASSUNG
UND
ZWISCHENFAZIT
ZUM
DESKRIPTORBASIERTEN
VERGLEICH
METALLISCHER
WERKSTOFFE
MITTELS
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.....................................
169
7.4
VERFORMUNGSVERHALTEN
METALLISCHER
WERKSTOFFE
BEI
MEHRFACHER
BELASTUNG
IM
LASTSTEIGERUNGSVERSUCH
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
....................................................
170
7.4.1
NICHT
NORMIERTE
DESKRIPTOREN
AUS
KRAFT-WEG-KURVEN
....................................
170
7.4.2
NORMIERTE
DESKRIPTOREN
AUS
AEQUIVALENTEN
SPANNUNGS-STAUCHUNGS-KURVEN.
179
7.4.3
ZUSAMMENFASSUNG
UND
ZWISCHENFAZIT
ZU LASTSTEIGERUNGSVERSUCHEN
...........
182
IV
INHALTSVERZEICHNIS
8
UEBERTRAGUNG
DER
DESKRIPTOREN
AUS
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
AUF
KLASSISCHE
WERKSTOFFKENNWERTE
...............................................................................................
184
8.1
HAERTE
............................................................................................................................
185
8.1.1
VERGLEICH
VON
MIKROHAERTE
UND
DESKRIPTOREN
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
..........
185
8.1.2
VERGLEICH
VON
MIKROHAERTE
UND
DESKRIPTOREN
AUS
DEM
LASTSTEIGERUNGSVERSUCH
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.....................................................................................
195
8.1.3
SKALIERUNG
ZWISCHEN
MIKRO
UND
MAKROPROBEN
...............................................
196
8.2
DRUCKVERSUCH
AN
ZYLINDRISCHEN
MAKROPROBEN
..........................................................
200
8.3
ZUGVERSUCH
...................................................................................................................
203
8.4
BEISPIEL
ZUR
QUALITATIVEN EINORDNUNG
EINES
NEUEN
WERKSTOFFS
DURCH
DIE
MIKRODRUCKPRUEFUNG
...................................................................................................
210
9
ERGEBNISDISKUSSION
.................................................................................................
215
9.1
DISKUSSION
UND
BEWERTUNG
DER
DESKRIPTOREN
AUS
DER
DRUCKPRUEFUNG
VON
MIKROKUGELN
...............................................................................................................
215
9.2
DISKUSSION
DER
UEBERTRAGUNGSMOEGLICHKEIT
VON
DESKRIPTOREN
AUS
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
AUF
KLASSISCHE
WERKSTOFFKENNWERTE
.......................................
221
9.2.1
SKALIERUNGSMOEGLICHKEIT
.....................................................................................
222
9.2.2
UEBERTRAGUNGSMOEGLICHKEIT
...................................................................................
223
9.3
METHODENBEWERTUNG
....................................................................................................
226
10
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
........................................................................
230
10.1
ZUSAMMENFASSUNG
.......................................................................................................
230
10.2
AUSBLICK
........................................................................................................................
232
NOMENKLATUR
.....................................................................................................................
234
LITERATURVERZEICHNIS
.........................................................................................................
238
ANHANG
...............................................................................................................................
249
|
adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.
1
2
KENNTNISSTAND
.
3
2.1
KUGELDRUCKVERSUCHE
.
3
2.1.1
KONTAKTMECHANIK
IM
KUGELDRUCKVERSUCH
.
3
2.1.2
VERWENDUNG
DES
KUGELDRUCKVERSUCHS
.
10
2.2
ELASTISCH-PLASTISCHES
VERFORMUNGSVERHALTEN
METALLISCHER
WERKSTOFFE
.
16
2.2.1
GRUNDLAGEN
ZUM
VERFORMUNGSVERHALTEN
METALLISCHER
WERKSTOFFE
.
17
2.2.2
EINFLUSS
DER
WAERMEBEHANDLUNG
AUF
DIE
MECHANISCHEN
EIGENSCHAFTEN
.
20
2.3
ZUSAMMENHAENGE
ZWISCHEN
WERKSTOFFKENNWERTEN
.
24
2.3.1
KENNWERTERMITTLUNG
UND
KENNWERTZUSAMMENHAENGE
DER
KONVENTIONELLEN
WERKSTOFFPRUEFUNG
.
24
2.3.2
SKALIERUNG
ZWISCHEN
MIKRO
UND
MAKROSKOPISCHEN
BAUTEILEN
.
30
2.4
ENTWICKLUNG
NEUER
KONSTRUKTIONSWERKSTOFFE
.
34
3
ZIELSETZUNG
UND
VORGEHENSWEISE
.
38
3.1
ZIELSETZUNG
.
38
3.2
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
40
4
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.
42
4.1
WAERMEBEHANDLUNG
VON
MIKROKUGELN
.
42
4.2
DIFFERENZKALORIMETRIE
.
43
4.3
METALLOGRAFISCHE
ANALYSE
.
43
4.4
LICHTMIKROSKOPIE
.
44
4.5
RAUHEITSMESSUNG
.
45
4.6
HAERTEMESSUNG
.
46
4.7
ROENTGENDIFFRAKTOMETRIE
ZUR
BESTIMMUNG
DES
RESTAUSTENITGEHALTS
.
47
4.8
OBERFLAECHENABTRAG
DURCH
TROWALISIEREN
.
48
4.9
ZUGVERSUCH
.
48
4.10
MAKRODRUCKVERSUCH
AN
ZYLINDRISCHEN
PROBEN
.
49
II
INHALTSVERZEICHNIS
4.11
NUMERISCHE
MODELLIERUNG
DES
KUGELDRUCKVERSUCHS
.
49
5
UNTERSUCHUNGEN
ZUM
ELASTISCH-PLASTISCHEN
VERFORMUNGSVERHALTEN
METALLISCHER
MIKROKUGELN
MIT
DER
MIKRO
DRUCKPRUEF
UNG
.
51
5.1
DURCHFUEHRUNG
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
AN
SPHAERISCHEN
PROBEN
.
51
5.1.1
VERSUCHSAUFBAU
.
51
5.1.2
PRUEFVERFAHREN
DER
QUASISTATISCHEN
UND
ZYKLISCHEN
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.
53
5.2
DESKRIPTORERMITTLUNG
AUS
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.
56
5.2.1
KRAFT-WEG-KURVEN
QUASISTATISCHER
VERSUCHE
.
57
5.2.2
AEQUIVALENTE
SPANNUNGS-STAUCHUNGS-BEZIEHUNGEN
QUASISTATISCHER
VERSUCHE
.
57
5.2.3
DESKRIPTOREN
QUASISTATISCHER
VERSUCHE
.
59
5.2.4
KRAFT-WEG-KURVEN
ZYKLISCHER
VERSUCHE
.
63
5.2.5
AEQUIVALENTE
SPANNUNGS-STAUCHUNGS-BEZIEHUNGEN
ZYKLISCHER
VERSUCHE
.
65
5.2.6
DESKRIPTOREN
ZYKLISCHER
VERSUCHE
.
65
5.3
FEHLERBETRACHTUNG
.
66
5.4
STATISTISCHE
AUSWERTEMETHODEN
.
70
5.5
UNTERSUCHTE
WERKSTOFFE
UND
WAERMEBEHANDLUNGEN
.
72
5.5.1
WERKSTOFFE
.
72
5.5.2
WAERMEBEHANDLUNGSZUSTAENDE
.
77
5.5.3
VERSUCHSPLAN
.
91
6
GEOMETRISCHE
EFFEKTE
UND
EINFLUESSE
BEI
DER
DRUCKPRUEFUNG
VON
MIKROKUGELN
.
93
6.1
EINFLUSS
DER
KUGELGROESSE
.
93
6.2
FORMEFFEKT
.
103
6.3
EINFLUSS
DER
OBERFLAECHENGUETE
.
107
6.4
ZUSAMMENFASSUNG
UND
ZWISCHENFAZIT
ZU
GEOMETRISCHEN
EINFLUESSEN
BEI
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.
111
7
MATERIALSPEZIFISCHE
EINFLUESSE
BEI
DER
DRUCKPRUEFUNG
VON
MIKROKUGELN
.
113
7.1
SENSITIVITAET
DER DESKRIPTORBASIERTEN
MIKRODRUCKPRUEFUNG
BEI
MATERIALSPEZIFISCHEN
VERAENDERUNGEN
DURCH
EINE
WAERMEBEHANDLUNGSVARIATION
AM
BEISPIEL
DES
STAHLS
100CR6
.
113
7.1.1
MIKRODRUCKPRUEFUNG
DER
1
OOCR6-MIKROKUGELN
.
114
INHALTSVERZEICHNIS
III
7.1.2
METALLOGRAFISCHE
ANALYSE
DER
1
00CR6-MIKROKUGELN
.
119
7.1.3
RISSBILDUNG
.
121
7.1.4
ANLASSVERHALTEN
WAEHREND
DER
DIFFERENZKALORIMETRIE
.
123
7.1.5
MIKROHAERTE
DER
100CR6-MIKROKUGELN
.
124
7.1.6
RESTAUSTENITGEHALT
DER
100CR6-MIKROKUGELN
.
126
7.1.7
SENSITIVITAETSKONTROLLE
DER
MDP-DESKRIPTOREN
.
128
7.1.8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
ZWISCHENFAZIT
ZUR
SENSITIVITAET
DER
DESKRIPTORBASIERTEN
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.
129
7.2
ROBUSTHEIT
DER
DESKRIPTORBASIERTEN
MIKRODRUCKPRUEFUNG
GEGENUEBER
CHARGENABHAENGIGER
STREUUNG
IM
MATERIAL
AM
BEISPIEL
DES
STAHLS
X46CRL3
.
130
7.2.1
MIKROHAERTE
DER
WAERMEBEHANDLUNGSZUSTAENDE
DER
X46CRL3-MIKROKUGELN
.
131
7.2.2
MIKRODRUCKPRUEFUNG
UND
METALLOGRAFISCHE
ANALYSE
DER
X46CRL3-MIKROKUGELN
.
132
7.2.3
ROBUSTHEIT
GEGEN
STREUUNG
.
136
7.2.4
ZUSAMMENFASSUNG
UND
ZWISCHENFAZIT
ZUR
ROBUSTHEIT
DER
DESKRIPTORBASIERTEN
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.
143
7.3
DESKRIPTORBASIERTER
VERGLEICH
METALLISCHER
WERKSTOFFE
MITTELS
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.
144
7.3.1
AEQUIVALENTE
STAUCHUNG
.
148
7.3.2
SPANNUNGSDESKRIPTOREN
.
149
7.3.3
WEGDESKRIPTOREN
.
152
7.3.4
ARBEITSDESKRIPTOREN
.
153
7.3.5
ELASTISCHE
UND
PLASTISCHE
VERFORMUNGSANTEILE
.
155
7.3.6
STEIGUNGSDESKRIPTOREN
.
157
7.3.7
VERRECHNETER
DESKRIPTOR
0,4
0 2
.
164
7.3.8
EINFLUSS
DES
HERSTELLPROZESSES
DER
MIKROKUGELN
.
168
7.3.9
ZUSAMMENFASSUNG
UND
ZWISCHENFAZIT
ZUM
DESKRIPTORBASIERTEN
VERGLEICH
METALLISCHER
WERKSTOFFE
MITTELS
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.
169
7.4
VERFORMUNGSVERHALTEN
METALLISCHER
WERKSTOFFE
BEI
MEHRFACHER
BELASTUNG
IM
LASTSTEIGERUNGSVERSUCH
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.
170
7.4.1
NICHT
NORMIERTE
DESKRIPTOREN
AUS
KRAFT-WEG-KURVEN
.
170
7.4.2
NORMIERTE
DESKRIPTOREN
AUS
AEQUIVALENTEN
SPANNUNGS-STAUCHUNGS-KURVEN.
179
7.4.3
ZUSAMMENFASSUNG
UND
ZWISCHENFAZIT
ZU LASTSTEIGERUNGSVERSUCHEN
.
182
IV
INHALTSVERZEICHNIS
8
UEBERTRAGUNG
DER
DESKRIPTOREN
AUS
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
AUF
KLASSISCHE
WERKSTOFFKENNWERTE
.
184
8.1
HAERTE
.
185
8.1.1
VERGLEICH
VON
MIKROHAERTE
UND
DESKRIPTOREN
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.
185
8.1.2
VERGLEICH
VON
MIKROHAERTE
UND
DESKRIPTOREN
AUS
DEM
LASTSTEIGERUNGSVERSUCH
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.
195
8.1.3
SKALIERUNG
ZWISCHEN
MIKRO
UND
MAKROPROBEN
.
196
8.2
DRUCKVERSUCH
AN
ZYLINDRISCHEN
MAKROPROBEN
.
200
8.3
ZUGVERSUCH
.
203
8.4
BEISPIEL
ZUR
QUALITATIVEN EINORDNUNG
EINES
NEUEN
WERKSTOFFS
DURCH
DIE
MIKRODRUCKPRUEFUNG
.
210
9
ERGEBNISDISKUSSION
.
215
9.1
DISKUSSION
UND
BEWERTUNG
DER
DESKRIPTOREN
AUS
DER
DRUCKPRUEFUNG
VON
MIKROKUGELN
.
215
9.2
DISKUSSION
DER
UEBERTRAGUNGSMOEGLICHKEIT
VON
DESKRIPTOREN
AUS
DER
MIKRODRUCKPRUEFUNG
AUF
KLASSISCHE
WERKSTOFFKENNWERTE
.
221
9.2.1
SKALIERUNGSMOEGLICHKEIT
.
222
9.2.2
UEBERTRAGUNGSMOEGLICHKEIT
.
223
9.3
METHODENBEWERTUNG
.
226
10
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
230
10.1
ZUSAMMENFASSUNG
.
230
10.2
AUSBLICK
.
232
NOMENKLATUR
.
234
LITERATURVERZEICHNIS
.
238
ANHANG
.
249 |
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