Plastics — Determination of temperature of deflection under load — Part 1: General test method

ISO 75-1:2013 gives a general test method for the determination of the temperature of deflection under load (flexural stress under three-point loading) of plastics. Different types of test specimen and different constant loads are defined to suit different types of material.

Plastiques — Détermination de la température de fléchissement sous charge — Partie 1: Méthode d'essai générale

L'ISO 75-1:2013 décrit une méthode d'essai générale permettant de déterminer la température de fléchissement sous charge (contrainte de flexion sous mise en charge en trois points) des plastiques. Différents types d'éprouvettes et différentes charges constantes sont définis pour correspondre à des types de matériaux différents.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
08-Apr-2013
Withdrawal Date
08-Apr-2013
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
28-Feb-2020
Completion Date
28-Feb-2020
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ISO 75-1:2013 - Plastics -- Determination of temperature of deflection under load
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ISO 75-1:2013 - Plastiques -- Détermination de la température de fléchissement sous charge
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 75-1
Third edition
2013-04-15
Plastics — Determination of
temperature of deflection under load —
Part 1:
General test method
Plastiques — Détermination de la température de fléchissement
sous charge —
Partie 1: Méthode d’essai générale
Reference number
ISO 75-1:2013(E)
ISO 2013
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 75-1:2013(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2013

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Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 75-1:2013(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 2

5 Apparatus ..................................................................................................................................................................................................................... 3

5.1 Means of producing a flexural stress ................................................................................................................................... 3

5.2 Heating equipment .............................................................................................................................................................................. 3

5.3 Weights .......................................................................................................................................................................................................... 5

5.4 Temperature-measuring instrument ................................................................................................................................... 5

5.5 Deflection-measuring instrument .......................................................................................................................................... 5

5.6 Micrometers and gauges ................................................................................................................................................................. 5

6 Test specimens........................................................................................................................................................................................................ 6

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 6

6.2 Shape and dimensions ...................................................................................................................................................................... 6

6.3 Specimen inspection .......................................................................................................................................................................... 6

6.4 Number of test specimens ............................................................................................................................................................. 6

7 Conditioning .............................................................................................................................................................................................................. 6

8 Procedure..................................................................................................................................................................................................................... 7

8.1 Calculation of force to be applied............................................................................................................................................ 7

8.2 Initial temperature of the heating equipment ............................................................................................................. 8

8.3 Measurement ............................................................................................................................................................................................ 8

9 Expression of results ........................................................................................................................................................................................ 9

10 Precision ....................................................................................................................................................................................................................... 9

11 Test report ................................................................................................................................................................................................................... 9

© ISO 2013 – All rights reserved iii
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ISO 75-1:2013(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International

Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.

Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies

casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 75-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 2, Mechanical properties.

This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 75-1:2004), which has been technically

revised.

ISO 75 consists of the following parts, under the general title Plastics — Determination of temperature of

deflection under load:
— Part 1: General test method
— Part 2: Plastics and ebonite

— Part 3: High-strength thermosetting laminates and long-fibre-reinforced plastics

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ISO 75-1:2013(E)
Introduction

The first editions of this part of ISO 75 and ISO 75-2 described three methods (A, B and C) using different

test loads and two specimen positions, edgewise and flatwise. For testing in the flatwise position, test

specimens with dimensions 80 mm × 10 mm × 4 mm were required. These can be moulded directly or

machined from the central section of the multipurpose test specimen (see ISO 20753).

The previous (i.e. second) editions of this part of ISO 75 and ISO 75-2 specified the flatwise test position

as preferred, while still allowing testing in the edgewise position with the test conditions given in

Annex A until the next revision of this part of ISO 75 and ISO 75-2, as agreed in ISO/TC 61/SC 2/WG 5.

Therefore, with this revision, the edgewise test position will be removed.

At the time of publication, technical development of testing instruments made instruments based on a

fluidized bed or air ovens available. These are especially advantageous for use at temperatures at which

the common silicone oil-based heat transfer fluids reach their limit of thermal stability. The fluidized

bed and air oven methods of heat transfer are introduced in this part of ISO 75.

An additional precision statement covering the new heating methods is introduced in ISO 75-2.

© ISO 2013 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 75-1:2013(E)
Plastics — Determination of temperature of deflection
under load —
Part 1:
General test method
1 Scope

This part of ISO 75 gives a general test method for the determination of the temperature of deflection

under load (flexural stress under three-point loading) of plastics. Different types of test specimen and

different constant loads are defined to suit different types of material.

ISO 75-2 gives specific requirements for plastics (including filled plastics and fibre-reinforced plastics

in which the fibre length, prior to processing, is up to 7,5 mm) and ebonite, while ISO 75-3 gives specific

requirements for high-strength thermosetting laminates and long-fibre-reinforced plastics in which the

fibre length is greater than 7,5 mm.

The methods specified are suitable for assessing the relative behaviour of different types of material at

elevated temperature under load at a specified rate of temperature increase. The results obtained do not

necessarily represent maximum applicable temperatures because in practice essential factors, such as

time, loading conditions and nominal surface stress, can differ from the test conditions. True comparability

of data can only be achieved for materials having the same room-temperature flexural modulus.

The methods specify preferred dimensions for the test specimens.

Data obtained using the test methods described are not intended to be used to predict actual end-use

performance. The data are not intended for design analysis or prediction of the endurance of materials

at elevated temperatures.

This method is commonly known as the HDT test (heat deflection test or heat distortion test), although

there is no official document using this designation.
2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are

indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated

references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 75-2, Plastics — Determination of temperature of deflection under load — Part 2: Plastics and ebonite

ISO 75-3, Plastics — Determination of temperature of deflection under load — Part 3: High-strength

thermosetting laminates and long-fibre-reinforced plastics
ISO 291, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing
ISO 20753, Plastics — Test specimens
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
© ISO 2013 – All rights reserved 1
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ISO 75-1:2013(E)
3.1
flexural strain

nominal fractional change in length of an element of the outer surface of the test specimen at midspan

Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio or a percentage (%).
3.2
flexural strain increase
specified increase in flexural strain that takes place during heating
Note 1 to entry: It is expressed as a percentage (%).

Note 2 to entry: This quantity is introduced to highlight the fact that the initial deflection caused by application of the

test load is not measured and that therefore the criterion for the end of the test does not constitute an absolute strain

value. Only the deflection increase is monitored (see 3.4). This new quantity does not change the test or evaluation

procedure compared to previous editions of this part of ISO 75, but serves only to clarify what is really measured.

3.3
deflection

distance over which the top or bottom surface of the test specimen at midspan deviates during flexure

from its original position
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).
3.4
standard deflection

increase in deflection corresponding to the flexural strain increase, Δε , at the surface of the test

specimen, and which is specified in ISO 75-2 or ISO 75-3
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm) [see 8.3, Formula (4)].
3.5
flexural stress
nominal stress at the outer surface of the test specimen at midspan
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).
3.6
load

force, applied to the test specimen at midspan, which results in a defined flexural stress

Note 1 to entry: It is expressed in newtons (N) [see 8.1, Formulae (1) to (3)].
3.7
temperature of deflection under load

temperature at which the deflection of the test specimen reaches the standard deflection as the

temperature is increased
Note 1 to entry: It is expressed in degrees Celsius (°C).
4 Principle

A standard test specimen is subjected to three-point bending under a constant load in the flatwise position

to produce one of the flexural stresses given in the relevant part of ISO 75 (all parts). The temperature

2 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 75-1:2013(E)

is raised at a uniform rate, and the temperature at which the standard deflection, corresponding to the

specified increase in flexural strain, occurs is measured.
5 Apparatus
5.1 Means of producing a flexural stress

The apparatus shall be constructed essentially as shown in Figure 1. It consists of a rigid metal frame

in which a rod can move freely in the vertical direction. The rod is fitted with a weight-carrying plate

and a loading edge. The base of the frame is fitted with test-specimen supports; these and the vertical

members of the frame are made of a material having the same coefficient of linear expansion as the rod.

The test-specimen supports consist of metal pieces that are cylindrical in the contac

...

NORME ISO
INTERNATIONALE 75-1
Troisième édition
2013-04-15
Plastiques — Détermination de la
température de fléchissement sous
charge —
Partie 1:
Méthode d’essai générale
Plastics — Determination of temperature of deflection under load —
Part 1: General test method
Numéro de référence
ISO 75-1:2013(F)
ISO 2013
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ISO 75-1:2013(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2013

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée

sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 75-1:2013(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 2

4 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 3

5 Appareillage .............................................................................................................................................................................................................. 3

5.1 Moyens de produire une contrainte de flexion ........................................................................................................... 3

5.2 Dispositif de chauffage ..................................................................................................................................................................... 3

5.3 Poids ................................................................................................................................................................................................................. 5

5.4 Instrument de mesure de température ............................................................................................................................. 5

5.5 Instrument de mesure du fléchissement .......................................................................................................................... 5

5.6 Micromètres et calibres ................................................................................................................................................................... 5

6 Éprouvettes ................................................................................................................................................................................................................ 6

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 6

6.2 Forme et dimensions ......................................................................................................................................................................... 6

6.3 Vérification des éprouvettes ........................................................................................................................................................ 6

6.4 Nombre d’éprouvettes ...................................................................................................................................................................... 6

7 Conditionnement ................................................................................................................................................................................................. 6

8 Mode opératoire.................................................................................................................................................................................................... 7

8.1 Calcul de la charge à appliquer ................................................................................................................................................. 7

8.2 Température initiale du dispositif de chauffage ........................................................................................................ 8

8.3 Mesurage ...................................................................................................................................................................................................... 8

9 Expression des résultats............................................................................................................................................................................... 9

10 Fidélité ............................................................................................................................................................................................................................ 9

11 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................... 9

© ISO 2013 – Tous droits réservés iii
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ISO 75-1:2013(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne

la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives

ISO/CEI, Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de

Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.

Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités

membres votants.

L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de

ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L’ISO 75-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 2, Propriétés

mécaniques.

Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 75-1:2004), qui a fait l’objet d’une

révision technique.

L’ISO 75 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Plastiques — Détermination de

la température de fléchissement sous charge:
— Partie 1: Méthode d’essai générale
— Partie 2: Plastiques et ébonite

— Partie 3: Stratifiés thermodurcissables à haute résistance et plastiques renforcés de fibres longues

iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 75-1:2013(F)
Introduction

Les premières éditions de la présente partie de l’ISO 75 et de l’ISO 75-2 décrivaient trois méthodes

(A, B et C) utilisant différentes charges d’essai et deux positions de l’échantillon, à plat et sur le chant.

Pour l’essai en position à plat, des éprouvettes de dimensions 80 mm × 10 mm × 4 mm étaient exigées,

celles-ci pouvant être moulées directement ou usinées dans la section centrale de l’éprouvette à usages

multiples (voir l’ISO 20753).

Les éditions précédentes (c’est-à-dire deuxièmes éditions) de la présente partie de l’ISO 75 et de l’ISO 75-2

spécifiaient la position d’essai à plat comme préférentielle, tout en autorisant des essais en position sur

le chant dans les conditions d’essai indiquées à l’Annexe A jusqu’à la prochaine révision de la présente

partie de l’ISO 75, comme convenu par l’ISO/TC 61/SC 2/GT 5. Par conséquent, la position d’essai sur le

chant est supprimée avec la présente révision.

Au moment de la publication, l’évolution technique des appareils d’essai a permis de disposer d’appareils

à lit fluidisé ou d’étuves à air. Ceux-ci sont particulièrement avantageux pour une utilisation à des

températures auxquelles les fluides caloporteurs à base d’huile de silicone atteignent leur limite en

termes de stabilité thermique. Les méthodes de transfert de chaleur par lit fluidisé et étuve à air sont

introduites dans la présence partie de l’ISO 75.

Une déclaration de fidélité supplémentaire couvrant les nouvelles méthodes de chauffage est introduite

dans l’ISO 75-2.
© ISO 2013 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 75-1:2013(F)
Plastiques — Détermination de la température de
fléchissement sous charge —
Partie 1:
Méthode d’essai générale
1 Domaine d’application

La présente partie de l’ISO 75 décrit une méthode d’essai générale permettant de déterminer la

température de fléchissement sous charge (contrainte de flexion sous mise en charge en trois points)

des plastiques. Différents types d’éprouvettes et différentes charges constantes sont définis pour

correspondre à des types de matériaux différents.

L’ISO 75-2 fournit des exigences particulières pour les plastiques (incluant les plastiques chargés et

les plastiques renforcés de fibres, dans lesquels la longueur de fibre avant l’emploi est inférieure

ou égale à 7,5 mm) et l’ébonite, et l’ISO 75-3 fournit des exigences particulières pour les stratifiés

thermodurcissables à haute résistance et les plastiques renforcés de fibres longues, dans lesquels la

longueur de fibre est supérieure à 7,5 mm.

Les méthodes spécifiées permettent d’évaluer le comportement relatif sous charge des divers types

de matériaux à température élevée, avec une élévation de la température à une vitesse spécifiée.

Les résultats obtenus ne représentent pas nécessairement les températures maximales d’utilisation

parce que, dans la pratique, des facteurs essentiels tels que le temps, les conditions de mise en charge

et la contrainte superficielle nominale, peuvent différer des conditions adoptées pour l’essai. Une

comparabilité exacte des données ne peut être obtenue que pour des matériaux ayant le même module

de flexion à température ambiante.
Les méthodes spécifient les dimensions préférentielles des éprouvettes.

Les données obtenues en utilisant les méthodes d’essais décrites ne sont pas destinées à être utilisées

pour prédire de véritables performances d’usage. Les données ne sont pas destinées à être utilisées

pour les analyses de conception ou pour prévoir la résistance des matériaux à des températures élevées.

La présente méthode est communément connue sous le nom de HDT (essai de déformation ou de

fléchissement à chaud) bien qu’il n’existe pas de document officiel utilisant cette désignation.

2 Références normatives

Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent

document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée

s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y

compris les éventuels amendements).

ISO 75-2, Plastiques — Détermination de la température de fléchissement sous charge — Partie 2:

Plastiques et ébonite

ISO 75-3, Plastiques — Détermination de la température de fléchissement sous charge — Partie 3: Stratifiés

thermodurcissables à haute résistance et plastiques renforcés de fibres longues
ISO 291, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d’essai
ISO 20753, Plastiques — Éprouvettes
© ISO 2013 – Tous droits réservés 1
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ISO 75-1:2013(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

3.1
déformation en flexion

variation partielle nominale de la longueur d’un élément à la surface externe de l’éprouvette, au

milieu de la portée

Note 1 à l’article: Elle est exprimée sous forme de rapport sans dimension ou en pourcentage (%).

3.2
accroissement de la déformation en flexion

accroissement spécifié de la déformation en flexion qui se produit au cours du chauffage

Note 1 à l’article: Il est exprimé en pourcentage (%).

Note 2 à l’article: Cette grandeur est introduite pour souligner le fait que le fléchissement initial causé par

l’application de la charge d’essai n’est pas mesuré et que, par conséquent, le critère de fin de l’essai ne constitue pas

une valeur de déformation absolue. Seul l’accroissement du fléchissement est contrôlé (voir 3.4). Cette nouvelle

grandeur ne change pas l’essai ou le mode opératoire d’évaluation comparativement aux versions plus antérieures

de la présente partie de l’ISO 75, mais sert seulement à clarifier ce qui est vraiment mesuré.

3.3
fléchissement

distance sur laquelle la surface supérieure ou inférieure de l’éprouvette a dévié par rapport à sa position

initiale au cours de la flexion, au milieu de la portée
Note 1 à l’article: Il est exprimé en millimètres (mm).
3.4
fléchissement normalisé

accroissement du fléchissement correspondant à l’accroissement de la déformation en flexion Δε à la

surface de l’éprouvette, et qui est spécifié dans l’ISO 75-2 ou l’ISO 75-3
Note 1 à l’article: Il est exprimé en millimètres (mm) [voir 8.3, Formule (4)].
3.5
contrainte de flexion
contrainte nominale à la surface externe de l’éprouvette au milieu de la portée
Note 1 à l’article: Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
3.6
charge

force, appliquée à l’éprouvette au milieu de la portée, qui se traduit par une contrainte de flexion définie

Note 1 à l’article: Elle est exprimée en newtons (N) [voir 8.1, Formules (1) à (3)].

3.7
température de fléchissement sous charge

température à laquelle le fléchissement de l’éprouvette atteint le fléchissement normalisé au cours de

l’élévation de la température
Note 1 à l’article: Elle est exprimée en degrés Celsius (°C).
2 © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 75-1:2013(F)
4 Principe

Une éprouvette normalisée, positionnée à plat, est soumise à une charge constante de flexion en

trois points engendrant l’une des contraintes de flexion données dans l’ISO 75 (toutes les parties). La

température est élevée à une vitesse uniforme, et la température à laquelle se produit le fléchissement

normalisé, correspondant à l’accroissement spécifié de la déformation en flexion, est mesurée.

5 Appareillage
5.1 Moyens de produire une contrainte de flexion

L’appareillage doit être construit essentiellement selon les indications de la Figure 1. Il consiste en un

cadre métallique rigide dans lequel une tige peut se déplacer librement à la verticale. Cette tige est

pourvue d’un plateau support du poids et d’un poinçon de mise en charge. La base du cadre est fixée aux

supports de l’éprouvette. Les supports de l’éprouvette et les parties verticales du cadre sont réalisés en

un matériau ayant le même coefficient de dilatation thermique linéique que la tige.

Les supports de l’éprouvette sont constitués par des éléments métalliques, cylindriques dans la zone

de contact avec l’éprouvette et dont les lignes de contact sont dans un plan horizontal. La portée, c’est-

à-dire la distance entre les lignes de contact, est indiquée dans l’ISO 75-2 ou l’ISO 75-3. Les supports

sont fixés à la base du cadre de façon que la force verticale soit appliquée sur l’éprouvette, au milieu de

la portée (±1 mm), par le poinçon de mise en charge. Les arêtes de contact des supports sont parallèles

au po
...

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