球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201010530547.4	申请日：	2010.11.04
公开号：	CN101985552A	公开日：	2011.03.16
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C09K 3/14申请日:20101104\|\|\|公开
IPC分类号：	C09K3/14; B24C1/08; C04B35/10; C04B35/653	主分类号：	C09K3/14
申请人：	哈尔滨鑫润工业有限公司
发明人：	高亚龙; 常连华; 王磊
地址：	150486 黑龙江省哈尔滨市香坊区三大动力路608号
优先权：
专利代理机构：	哈尔滨东方专利事务所 23118	代理人：	陈晓光
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内容摘要

球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法。传统的喷砂方法采用的是刚玉砂作为磨料进行喷砂，其两种磨料均易于粉化，生产效率不高。本发明的方法，第一步：选球形砂，要求球形砂颗粒坚硬，球形圆整、化学含量符合喷砂要求，砂料粒径以16-30目为宜，在所述的球形砂中添加重量5-15％的不规则形状的砂料作为切削磨料；第二步：将球形砂进行干燥使其含水量＜2％；第三步：清除球形砂中的泥土及其他杂质；第四步：根据铸件大小薄厚情况选择喷砂压力，压力控制在0.55-0.6MPa，将球形砂装进喷砂斗子，由空压机制造的压缩空气将砂子吸入喷砂管道，通过二次进风式枪头进行喷砂，喷后对铸件进行荧光检测。本发明用于喷砂。

权利要求书

1：一种球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，其特征是：第一步：选球形砂，要求球形砂颗粒坚硬，球形圆整、化学含量符合喷砂要求，砂料粒径以 16-30 目为宜，在所述的球形砂中添加球形砂重量 5-15％的不规则形状的砂料作为切削磨料；第二步：将球形砂进行干燥使其含水量＜ 2％；第三步：清除球形砂中的泥土及其他杂质；第四步：根据铸件大小薄厚情况选择喷砂压力，压力控制在 0.55-0.6MPa，将球形砂装进喷砂斗子，由空压机制造的压缩空气将砂子吸入喷砂管道，通过二次进风式枪头进行喷砂，喷后通过对铸件进行荧光检测确定质量。
2：根据权利要求 1 所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，其特征是：所述的铸件对荧光检测要求较高的要先经过河沙进行粗喷砂处理，残留下型壳，在铸件经过热处理后使用球形砂对全部表面进行精喷，除去氧化皮。
3：根据权利要求 1 或 2 所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，其特征是：所述的球形砂要求其含量为氧化铝 70 ～ 80 ％、氧化硅 10 ～ 20 ％、氧化铁＜ 5 ％、氧化钛＜ 5％；所述的球形砂的制备方法是将铝土矿石在 1000 ～ 1400 摄氏度下煅烧 1 ～ 2 小时；将煅烧后的铝土矿石或取煅烧铝土矿尾矿用电弧炉在熔融状态下喷吹制球；将喷制成的球筛分，取 0.1 ～ 2.9 毫米的颗粒，即制得重熔铝质球形喷砂成品。

说明书

球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法
    技术领域：
     本发明涉及一种铸造业的喷砂方法，具体涉及一种球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法。背景技术：
     传统的喷砂方法有两种，一种采用的是河砂作为磨料进行喷砂，另一种采用的是刚玉砂作为磨料进行喷砂，其两种磨料均易于粉化，生产效率不高，生产环境粉尘大，操作工人易患职业病，并且容易引入荧光检验不合的假象，使得对于铸件产品质量的判定上存在误判的可能性大大提高，尤其对于要求较高的精密铸件，这种荧光假象使得铸件返修，检验的二次、多次成本大大提高。
     河砂喷砂无法彻底清除干净铸件表面附着的微观残余型壳，使得在做荧光检测的时候渗透液侵入残留砂粉当中，在显影的过程中容易造成荧光缺陷的假象。河砂在喷砂过程中粉化十分严重，易使粉尘堆积于铸件表面的一些划痕或显微疏松中，对渗透液、显影液造成污染使得检测结果不准确，使得原本不存在的缺陷在荧光检测上出现，常表现为满天星状荧光缺陷。
     刚玉砂相比于河沙粉化率较小，但总体上说仍然使得工人操作环境粉尘污染严重，且综合喷砂效率不高，而且价格高昂，在实际生产上应用也不多。发明内容：
     本发明的目的是提供一种利用球形砂给铸件表面进行喷砂的方法，在低成本、高效率、的情况下，喷出高质量的铸件表面并提高荧光合格率。
     上述的目的通过以下的技术方案实现：
     球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法：
     第一步：选球形砂，要求球形砂颗粒坚硬，球形圆整、化学含量符合喷砂要求，砂料粒径以 16-30 目为宜，在所述的球形砂中添加重量 5-15％的不规则形状的砂料作为切削磨料；
     第二步：将球形砂进行干燥使其含水量＜ 2％；
     第三步：清除球形砂中的泥土及其他杂质；
     第四步：根据铸件大小薄厚情况选择喷砂压力，压力控制在 0.55-0.6MPa，将球形砂装进喷砂斗子，由空压机制造的压缩空气将砂子吸入喷砂管道，通过二次进风式枪头进行喷砂，喷后通过对铸件进行荧光检测确定质量。
     所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，所述的铸件对荧光检测要求较高的要先经过河沙进行粗喷砂处理，残留下型壳，在铸件经过热处理后使用球形砂对全部表面进行精喷，除去氧化皮。
     所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，所述的球形砂要求其含量为氧化铝 70 ～ 80％、氧化硅 10 ～ 20％、氧化铁＜ 5％、氧化钛＜ 5％；所述的球形砂的制备方法是将铝土矿石在 1000 ～ 1400 摄氏度下煅烧 1 ～ 2 小时；将煅烧后的铝土矿石或取煅烧铝土矿尾矿用电弧炉在熔融状态下喷吹制球；将喷制成的球筛分，取 0.1 ～ 2.9 毫米的颗粒，即制得重熔铝质球形喷砂成品。
     有益效果：
     1. 本发明所用的喷砂材料耐冲击、质地致密，堆积密度大，磁性物含量特低，圆整度高；尤其保证了高圆整度和高韧性、高硬度来降低磨料磨损，降低磨料粉化。
     2. 本发明采用的球形砂是在其应用用途上进行了扩展，对其作为喷砂磨料的效果进行了试验与验证，并已实际应用于我们的生产当中；结果表明，采用球形砂进行喷砂处理后的精密铸件能够完全消除铸件表面的满天星状荧光缺陷，并有效的提高了铸件表面的质量状态。
     3. 本发明采用的球形砂中含有的三氧化二铝 Al2O3 的含量在 75-80％，四氧化三铁 Fe3O4 的含量在≤ 3，氧化钛 TiO2 的含量在≤ 3，二氧化硅 SiO2 的含量在 10-20％，球形砂的球度≥ 80％，在此范围内的产品具有最佳效果。
     4. 本发明的球形砂在 50MP 时出现粉化。粉化程度与喷吹压力有很大的关系，试验压力在 0.65MPa 球形砂粉化比刚玉砂小 3-4 倍；球形砂比刚玉砂便宜约三分之二，大幅度的降低了工业成本。 5. 本发明的实际喷砂效果比较：棕刚玉砂与球粒砂都能很好解决高温镍基母合金产品铸件的荧光满天星状缺陷，初试棕刚玉的清理效率要比球形砂高，但调整喷砂压力为 0.6MPa，在其产品中加入磨削材料后，球形砂喷砂效率可以达到河砂喷砂的效率，甚至更高，喷砂效率问题得到了有效的解决。
     6. 本发明所用的球形砂能够有效的、极大的降低荧光返修率，并 100％消除铸件满天星形式的荧光缺陷，动叶叶身部分几乎无荧光缺陷可以不需要返修，其余高温镍基母合金产品大面积结构部分荧光质量有极大的提高。原来所担心的喷砂效率问题也在调整风量和风压后得到了解决，在改进风嘴形式后，其喷吹压力在 0.55—— 0.6MPa 其效率高于河砂喷砂。
     7. 本发明所采用的球形砂具备清除荧光缺陷的应用效果，也可避免荧光缺陷假象，避免带来的二次、多次返修及检验并可以提高效率达到与河砂和刚玉砂相同甚至更高的效率。
     8. 本发明所采用的球形砂价格虽然比河砂高，但粉化率低，在解决了河砂所不能解决的问题的前提下，综合成本反而比河砂低很多；球形砂价格要比刚玉砂低很多，而且粉化率也低，在效率相同的情况下，具有巨大的优势。
     9. 本发明铸件荧光检测合格率比较，使用河砂对镍基高温母合金荧光合格率为 10 ％左右，使用刚玉砂进行喷砂荧光合格率为 50 ％左右，使用球形砂喷砂荧光合格率为 95％左右。
     附图说明：
     附图 1 是用河砂喷砂后双联导叶背弧的图片。
     附图 2 是用河砂喷砂后再用球形砂喷砂后双联导叶背弧的图片。
     附图 3 是球形砂喷砂后双联导叶内弧的图片。附图 4 是球形砂喷砂后双联导叶内弧倾角 450 的图片。具体实施方式：
     实施例 1 ：
     球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，第一步：选球形砂，要求球形砂颗粒坚硬，球形圆整、化学含量符合喷砂要求，砂料粒径以 16-30 目为宜，在所述的球形砂中添加球形砂重量 5-15％的非球形的带有棱角的天然的不规则形状的砂料作为切削磨料；第二步：将球形砂进行干燥使其含水量＜ 2％；第三步：清除球形砂中的泥土及其他杂质；第四步：根据铸件大小薄厚情况选择喷砂压力，压力控制在 0.55-0.6MPa，将球形砂装进喷砂斗子，由空压机制造的压缩空气将砂子吸入喷砂管道，通过二次进风式枪头进行喷砂，喷后通过对铸件进行荧光检测确定质量。
     所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，在所述的球形砂中添加切削磨料，并严格控制压力在 0.55—— 0.6MPa。
     所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，所述的铸件对荧光检测要求较高的要先经过河沙进行粗喷砂处理，残留下型壳，在铸件经过热处理后使用球形砂对全部表面进行精喷，除去氧化皮。
     所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，所述的铸件经喷砂处理后的残留型壳必须喷净，铸件表面色泽统一；然后必须戴手套才能拿取喷砂处理过的铸件，放到指定地点；最后工作完毕，关闭电源及管道阀门，清理设备及场地。
     实施例 2 ：
     根据实施例 1 所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，所述的球形砂要求其含量为氧化铝 70 ～ 80％、氧化硅 10 ～ 20％、氧化铁＜ 5％、氧化钛＜ 5％；所述的球形砂的制备方法是将铝土矿石在 1000 ～ 1400 摄氏度下煅烧 1 ～ 2 小时；将煅烧后的铝土矿石或取煅烧铝土矿尾矿用电弧炉在熔融状态下喷吹制球；将喷制成的球筛分，取 0.1 ～ 2.9 毫米的颗粒，即制得重熔铝质球形喷砂成品。
     实施例 3 ：
     根据实施例 1 或 2 所述的球形砂在喷砂清除铸件表面荧光缺陷的方法，将刚玉砂与球形砂进行比较，
     1) 抗粉化能力：刚玉砂在 30MPa 下出现粉化，球形砂 50MPa 才出现粉化。
     2) 粉化程度与喷吹压力有很大的关系，通常的情况下 ( 压力在 0.65Mp) 球形砂的粉化比刚玉小 3-4 倍。
     附图 2 中大一点的亮点是由于荧光粉过量的原因造成，不是球形砂喷砂的缺陷。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 101985552 A(43)申请公布日 2011.03.16CN101985552A*CN101985552A*(21)申请号 201010530547.4(22)申请日 2010.11.04C09K 3/14(2006.01)B24C 1/08(2006.01)C04B 35/10(2006.01)C04B 35/653(2006.01)(71)申请人哈尔滨鑫润工业有限公司地址 150486 黑龙江省哈尔滨市香坊区三大动力路608号(72)发明人高亚龙常连华王磊(74)专利代理机构哈尔滨东方专利事务所 23118代理人陈晓光(54) 发明名称球形砂在喷砂清除铸。

2、件表面缺陷的方法(57) 摘要球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法。传统的喷砂方法采用的是刚玉砂作为磨料进行喷砂，其两种磨料均易于粉化，生产效率不高。本发明的方法，第一步：选球形砂，要求球形砂颗粒坚硬，球形圆整、化学含量符合喷砂要求，砂料粒径以16-30目为宜，在所述的球形砂中添加重量5-15的不规则形状的砂料作为切削磨料；第二步：将球形砂进行干燥使其含水量2；第三步：清除球形砂中的泥土及其他杂质；第四步：根据铸件大小薄厚情况选择喷砂压力，压力控制在0.55-0.6MPa，将球形砂装进喷砂斗子，由空压机制造的压缩空气将砂子吸入喷砂管道，通过二次进风式枪头进行喷砂，喷后对铸件进行荧光检测。本发明用。

3、于喷砂。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 3 页附图 2 页CN 101985552 A 1/1页21.一种球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，其特征是：第一步：选球形砂，要求球形砂颗粒坚硬，球形圆整、化学含量符合喷砂要求，砂料粒径以16-30目为宜，在所述的球形砂中添加球形砂重量5-15的不规则形状的砂料作为切削磨料；第二步：将球形砂进行干燥使其含水量2；第三步：清除球形砂中的泥土及其他杂质；第四步：根据铸件大小薄厚情况选择喷砂压力，压力控制在0.55-0.6MPa，将球形砂装进喷砂斗子，由空压机制造的压缩空气将砂子吸。

4、入喷砂管道，通过二次进风式枪头进行喷砂，喷后通过对铸件进行荧光检测确定质量。2.根据权利要求1所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，其特征是：所述的铸件对荧光检测要求较高的要先经过河沙进行粗喷砂处理，残留下型壳，在铸件经过热处理后使用球形砂对全部表面进行精喷，除去氧化皮。3.根据权利要求1或2所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，其特征是：所述的球形砂要求其含量为氧化铝7080、氧化硅1020、氧化铁5、氧化钛5；所述的球形砂的制备方法是将铝土矿石在10001400摄氏度下煅烧12小时；将煅烧后的铝土矿石或取煅烧铝土矿尾矿用电弧炉在熔融状态下喷吹制球；将喷制成的球筛分，取0.12.9毫。

5、米的颗粒，即制得重熔铝质球形喷砂成品。权利要求书CN 101985552 A 1/3页3球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法技术领域：0001 本发明涉及一种铸造业的喷砂方法，具体涉及一种球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法。背景技术：0002 传统的喷砂方法有两种，一种采用的是河砂作为磨料进行喷砂，另一种采用的是刚玉砂作为磨料进行喷砂，其两种磨料均易于粉化，生产效率不高，生产环境粉尘大，操作工人易患职业病，并且容易引入荧光检验不合的假象，使得对于铸件产品质量的判定上存在误判的可能性大大提高，尤其对于要求较高的精密铸件，这种荧光假象使得铸件返修，检验的二次、多次成本大大提高。0003 。

6、河砂喷砂无法彻底清除干净铸件表面附着的微观残余型壳，使得在做荧光检测的时候渗透液侵入残留砂粉当中，在显影的过程中容易造成荧光缺陷的假象。河砂在喷砂过程中粉化十分严重，易使粉尘堆积于铸件表面的一些划痕或显微疏松中，对渗透液、显影液造成污染使得检测结果不准确，使得原本不存在的缺陷在荧光检测上出现，常表现为满天星状荧光缺陷。0004 刚玉砂相比于河沙粉化率较小，但总体上说仍然使得工人操作环境粉尘污染严重，且综合喷砂效率不高，而且价格高昂，在实际生产上应用也不多。发明内容：0005 本发明的目的是提供一种利用球形砂给铸件表面进行喷砂的方法，在低成本、高效率、的情况下，喷出高质量的铸件表面并提高荧光合。

7、格率。0006 上述的目的通过以下的技术方案实现：0007 球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法：0008 第一步：选球形砂，要求球形砂颗粒坚硬，球形圆整、化学含量符合喷砂要求，砂料粒径以16-30目为宜，在所述的球形砂中添加重量5-15的不规则形状的砂料作为切削磨料；0009 第二步：将球形砂进行干燥使其含水量2；0010 第三步：清除球形砂中的泥土及其他杂质；0011 第四步：根据铸件大小薄厚情况选择喷砂压力，压力控制在0.55-0.6MPa，将球形砂装进喷砂斗子，由空压机制造的压缩空气将砂子吸入喷砂管道，通过二次进风式枪头进行喷砂，喷后通过对铸件进行荧光检测确定质量。0012 所述的球形砂。

8、在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，所述的铸件对荧光检测要求较高的要先经过河沙进行粗喷砂处理，残留下型壳，在铸件经过热处理后使用球形砂对全部表面进行精喷，除去氧化皮。0013 所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，所述的球形砂要求其含量为氧化铝7080、氧化硅1020、氧化铁5、氧化钛5；所述的球形砂的制备方法是说明书CN 101985552 A 2/3页4将铝土矿石在10001400摄氏度下煅烧12小时；将煅烧后的铝土矿石或取煅烧铝土矿尾矿用电弧炉在熔融状态下喷吹制球；将喷制成的球筛分，取0.12.9毫米的颗粒，即制得重熔铝质球形喷砂成品。0014 有益效果：0015 1.本发明所用的喷砂。

9、材料耐冲击、质地致密，堆积密度大，磁性物含量特低，圆整度高；尤其保证了高圆整度和高韧性、高硬度来降低磨料磨损，降低磨料粉化。0016 2.本发明采用的球形砂是在其应用用途上进行了扩展，对其作为喷砂磨料的效果进行了试验与验证，并已实际应用于我们的生产当中；结果表明，采用球形砂进行喷砂处理后的精密铸件能够完全消除铸件表面的满天星状荧光缺陷，并有效的提高了铸件表面的质量状态。0017 3.本发明采用的球形砂中含有的三氧化二铝Al2O3的含量在75-80，四氧化三铁Fe3O4的含量在3，氧化钛TiO2的含量在3，二氧化硅SiO2的含量在10-20，球形砂的球度80，在此范围内的产品具有最佳效果。001。

10、8 4.本发明的球形砂在50MP时出现粉化。粉化程度与喷吹压力有很大的关系，试验压力在0.65MPa球形砂粉化比刚玉砂小3-4倍；球形砂比刚玉砂便宜约三分之二，大幅度的降低了工业成本。0019 5.本发明的实际喷砂效果比较：棕刚玉砂与球粒砂都能很好解决高温镍基母合金产品铸件的荧光满天星状缺陷，初试棕刚玉的清理效率要比球形砂高，但调整喷砂压力为0.6MPa，在其产品中加入磨削材料后，球形砂喷砂效率可以达到河砂喷砂的效率，甚至更高，喷砂效率问题得到了有效的解决。0020 6.本发明所用的球形砂能够有效的、极大的降低荧光返修率，并100消除铸件满天星形式的荧光缺陷，动叶叶身部分几乎无荧光缺陷可以不需。

11、要返修，其余高温镍基母合金产品大面积结构部分荧光质量有极大的提高。原来所担心的喷砂效率问题也在调整风量和风压后得到了解决，在改进风嘴形式后，其喷吹压力在0.550.6MPa其效率高于河砂喷砂。0021 7.本发明所采用的球形砂具备清除荧光缺陷的应用效果，也可避免荧光缺陷假象，避免带来的二次、多次返修及检验并可以提高效率达到与河砂和刚玉砂相同甚至更高的效率。0022 8.本发明所采用的球形砂价格虽然比河砂高，但粉化率低，在解决了河砂所不能解决的问题的前提下，综合成本反而比河砂低很多；球形砂价格要比刚玉砂低很多，而且粉化率也低，在效率相同的情况下，具有巨大的优势。0023 9.本发明铸件荧光检测合。

12、格率比较，使用河砂对镍基高温母合金荧光合格率为10左右，使用刚玉砂进行喷砂荧光合格率为50左右，使用球形砂喷砂荧光合格率为95左右。附图说明：0024 附图1是用河砂喷砂后双联导叶背弧的图片。0025 附图2是用河砂喷砂后再用球形砂喷砂后双联导叶背弧的图片。0026 附图3是球形砂喷砂后双联导叶内弧的图片。说明书CN 101985552 A 3/3页50027 附图4是球形砂喷砂后双联导叶内弧倾角450的图片。具体实施方式：0028 实施例1：0029 球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，第一步：选球形砂，要求球形砂颗粒坚硬，球形圆整、化学含量符合喷砂要求，砂料粒径以16-30目为宜，。

13、在所述的球形砂中添加球形砂重量5-15的非球形的带有棱角的天然的不规则形状的砂料作为切削磨料；第二步：将球形砂进行干燥使其含水量2；第三步：清除球形砂中的泥土及其他杂质；第四步：根据铸件大小薄厚情况选择喷砂压力，压力控制在0.55-0.6MPa，将球形砂装进喷砂斗子，由空压机制造的压缩空气将砂子吸入喷砂管道，通过二次进风式枪头进行喷砂，喷后通过对铸件进行荧光检测确定质量。0030 所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，在所述的球形砂中添加切削磨料，并严格控制压力在0.550.6MPa。0031 所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，所述的铸件对荧光检测要求较高的要先经过河沙进行粗喷砂处。

14、理，残留下型壳，在铸件经过热处理后使用球形砂对全部表面进行精喷，除去氧化皮。0032 所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，所述的铸件经喷砂处理后的残留型壳必须喷净，铸件表面色泽统一；然后必须戴手套才能拿取喷砂处理过的铸件，放到指定地点；最后工作完毕，关闭电源及管道阀门，清理设备及场地。0033 实施例2：0034 根据实施例1所述的球形砂在喷砂清除铸件表面缺陷的方法，所述的球形砂要求其含量为氧化铝7080、氧化硅1020、氧化铁5、氧化钛5；所述的球形砂的制备方法是将铝土矿石在10001400摄氏度下煅烧12小时；将煅烧后的铝土矿石或取煅烧铝土矿尾矿用电弧炉在熔融状态下喷吹制球；将喷制成的球筛分，取0.12.9毫米的颗粒，即制得重熔铝质球形喷砂成品。0035 实施例3：0036 根据实施例1或2所述的球形砂在喷砂清除铸件表面荧光缺陷的方法，将刚玉砂与球形砂进行比较，0037 1)抗粉化能力：刚玉砂在30MPa下出现粉化，球形砂50MPa才出现粉化。0038 2)粉化程度与喷吹压力有很大的关系，通常的情况下(压力在0.65Mp)球形砂的粉化比刚玉小3-4倍。0039 附图2中大一点的亮点是由于荧光粉过量的原因造成，不是球形砂喷砂的缺陷。说明书CN 101985552 A 1/2页6图1图2说明书附图CN 101985552 A 2/2页7图3图4说明书附图。

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