Descripción
¿Tus resultados de dureza Vickers cambian entre turnos, operadores o laboratorios y no sabes si el problema está en la preparación, en la pieza o en la máquina?
ISO 6507 define el método de ensayo de dureza Vickers para materiales metálicos —incluidos los metalduros y otras carburos cementados— y lo organiza en tres rangos de fuerza: Vickers “macro”, Vickers de baja fuerza y microdureza Vickers. Esta clasificación permite adaptar el tamaño de huella y la resolución óptica a la pieza y a su dureza, manteniendo la comparabilidad de resultados entre laboratorios.
El documento acota explícitamente el intervalo válido de tamaño de huella: la longitud media de las diagonales debe situarse entre 0,020 mm y 1,400 mm. Fuera de ese intervalo, la medición se vuelve incierta por límites de la observación óptica y por imperfecciones geométricas del indentador; por tanto, el uso quedaría fuera del alcance de esta parte de la norma.
Además de fijar el principio de medición, la norma establece las condiciones generales de ensayo que sostienen la comparabilidad: requisitos de máquina y sistema de medición (incluida la resolución y la ampliación del microscopio), criterios de preparación y calidad de la superficie, temperatura de trabajo, aplicación controlada de la fuerza y distancias mínimas entre huellas para evitar interferencias.
El alcance también cubre situaciones que aparecen en planta: piezas delgadas (para las que se exige un espesor mínimo relacionado con el tamaño de la huella) y superficies curvas (para las que se tabulan factores de corrección en función de la razón d/D y la orientación de las diagonales). Con ello, el método se mantiene utilizable sin forzar geometrías de ensayo poco realistas.
Finalmente, se normaliza cómo designar y reportar el resultado (HV), dejando claro qué fuerza y, cuando aplique, qué tiempos de aplicación/mantenimiento se usaron, y qué información mínima debe contener el informe de ensayo. El conjunto se integra con orientaciones para estimar incertidumbre y asegurar trazabilidad metrológica, de modo que el número HV no sea un dato aislado, sino un resultado técnicamente defendible.
Definiciones clave (Terminology / glosario unificado)
Para leer y usar correctamente un resultado HV conviene hablar el mismo idioma. Esta sección unifica los términos esenciales del método Vickers en un solo relato, sin jerga innecesaria y con foco en decisiones de ingeniería y calidad.
Ensayo de dureza Vickers (HV).
Es un método óptico‑mecánico: un indentador de diamante con geometría Vickers penetra la superficie bajo una fuerza controlada; se observa la huella cuadrada y se mide la diagonal media. Con esos elementos se calcula el número de dureza Vickers. El resultado no tiene unidades “físicas” nuevas; su significado depende siempre de la fuerza aplicada y de cómo se preparó y midió la huella.
Indentador Vickers.
Es una pirámide de base cuadrada con ángulo vértice‑vértice definido. Su forma, material y estado superficial importan: defectos, desgaste o un pulido deficiente deforman las aristas y sesgan la lectura. Por eso el indentador se verifica y, si es necesario, se reemplaza o reacondiciona según los controles de la serie ISO 6507.
Fuerza de ensayo y rangos.
El método agrupa las aplicaciones en tres rangos: Vickers “macro”, baja fuerza y microdureza. No es una etiqueta comercial, sino una forma práctica de casar el tamaño de huella con la resolución del sistema de medición y con el espesor o la microestructura de la pieza. Elegir el rango correcto reduce la incertidumbre y evita huellas “a límite” que son difíciles de leer.
Diagonales y diagonal media.
La huella suele ser ligeramente romboidal por la textura o por la óptica. Por eso se miden dos diagonales (d₁, d₂) y se trabaja con su promedio. La calidad de la imagen manda: enfoque real en la superficie de la pieza, iluminación regulada y aumentos que permitan ver bordes nítidos sin saturar el campo.
Designación del resultado.
El número HV se acompaña de una designación que declara la fuerza de ensayo y, cuando corresponde, tiempos de aplicación y de mantenimiento de carga. Esa línea convierte un valor aislado en un dato comparable. Dos cifras iguales con fuerzas diferentes no significan materiales iguales.
Espesor mínimo y distancias entre huellas.
Una pieza demasiado delgada puede “ceder” y falsear la dureza. La norma aporta un criterio de espesor mínimo y un nomograma para estimarlo según fuerza y dureza. Además pide respetar distancias mínimas entre huellas (y a bordes) para que no se interfieran entre sí.
Superficies curvas y factor d/D.
En esferas y cilindros la huella se distorsiona por geometría. Se disponen factores de corrección en función de d/D (diagonal media vs. radio de curvatura) y de la orientación de las diagonales respecto al eje o meridiano. La idea es reconocer la influencia de la forma y neutralizarla sin forzar preparaciones inviables.
Verificación periódica y sesgo HV.
El usuario controla su sistema con bloques de referencia certificados (CRM) y verifica que el sesgo de su máquina se mantenga dentro de límites permisibles. Esta verificación complementa la calibración formal y es clave para sostener comparabilidad día a día.
Incertidumbre de medición.
La calidad del resultado se expresa como incertidumbre expandida (típicamente con un factor de cobertura cercano a 2). Se pueden usar enfoques con o sin corrección de sesgo, integrando repetibilidad, resolución, comportamiento del indentador y del sistema óptico, y el desempeño frente a los CRM.
Trazabilidad metrológica.
Cada número HV debe “saber” de dónde viene: máquinas verificadas, indentadores conformes, bloques trazados a laboratorios de referencia y una cadena de calibraciones clara. Esa trazabilidad es la que permite comparar resultados entre plantas y países sin discusiones estériles.
Iluminación Köhler (buenas prácticas).
Ajustar correctamente el microscopio (fuente, diafragmas y centrados) afila el borde de la huella y reduce errores de lectura. No sustituye la verificación, pero la facilita.
Beneficios del ensayo (Significance and Use)
La dureza Vickers es un lenguaje común para describir el comportamiento superficial de los metales. Al fijar una geometría de indentador y una forma estándar de medir la huella, el método produce resultados comparables entre laboratorios y turnos de trabajo. Esa comparabilidad se sostiene cuando el valor reportado incluye la fuerza aplicada y, si corresponde, los tiempos de aplicación y mantenimiento de carga; así, dos números con el mismo “HV” dejan de ser cifras aisladas y se convierten en decisiones reproducibles.
Otro beneficio clave es la amplitud de aplicación. La existencia de tres rangos de fuerza (macro, baja fuerza y microdureza) permite abordar desde piezas macizas hasta láminas finas y microzonas específicas. En la práctica, esto habilita tareas como perfilar gradientes de dureza en tratamientos térmicos o químicos, evaluar zonas afectadas por calor en soldaduras y verificar capas endurecidas con precisión suficiente para control de proceso.
El método también se adapta a geometrías reales. En superficies curvas (esféricas o cilíndricas) es posible corregir la influencia de la forma mediante factores establecidos, manteniendo la validez del resultado sin exigir preparaciones inviables. Sumado a los criterios de espesor mínimo y a las distancias entre huellas, se minimiza la interacción entre indentaciones y se evitan lecturas sesgadas por el soporte o por bordes cercanos.
En términos metrológicos, ISO 6507‑1 refuerza la confiabilidad del dato. Establece requisitos de resolución y ampliación del sistema óptico, y pide verificación periódica del conjunto máquina‑indentador‑medición con bloques de referencia certificados, vigilando el sesgo permisible. Además, orienta sobre cómo estimar y expresar la incertidumbre del resultado y cómo estructurar el informe de ensayo para que sea auditable y útil a ingeniería de calidad.
Finalmente, el uso de HV se integra con otras prácticas de planta: recepción de materiales, validación de tratamientos, monitoreo de deriva en producción y diagnósticos de falla. Cuando se requieren equivalencias con otras escalas de dureza, se recurre a documentos de conversión reconocidos, con criterio y entendiendo que toda conversión añade incertidumbre. El resultado es una herramienta que conecta el laboratorio con la decisión operativa sin perder rigor.
Industrias beneficiadas
La dureza Vickers no es un lujo de laboratorio: es el idioma común que conecta producción, ingeniería y calidad en casi toda la cadena metalmecánica. Al ofrecer un número comparable entre plantas y turnos, HV ayuda a decidir rápido sin despegarse del rigor.
Automotriz y autopartes. Desde engranes y ejes hasta resortes y estampados de alta resistencia, HV acompaña el ciclo completo: recepción de materiales, validación de tratamientos térmicos, control de deriva en líneas y diagnóstico de fallas por desgaste o fragilización. La microdureza permite perfilar capas endurecidas y zonas afectadas por calor sin destruir la pieza.
Aeroespacial y defensa. En superaleaciones, aceros martensíticos y componentes críticos, HV sirve para verificar estados metalúrgicos tras tratamientos complejos y soldadura, y para mapear gradientes en bordes, recubrimientos y microzonas. La repetibilidad y la trazabilidad del dato son claves cuando cada desviación cuesta tiempo de aeronave.
Energía, oil & gas y minería. Válvulas, asientos, barras, tuberías y recubrimientos duros se evalúan con HV para monitorear resistencia al desgaste y validar sobredepósitos y revestimientos. La lectura consistente entre laboratorio y campo ayuda a decidir mantenimientos antes de que el costo de paro escale.
Herramientas, moldes y troqueles. En aceros para herramienta y metalduros, HV guía el temple/revenido y la vida útil del filo. En superficies recubiertas (PVD/CVD), la microdureza permite revisar calidad de capa y detectar procesos fuera de ventana sin desmontajes innecesarios.
Fabricación aditiva y prototipado. La variabilidad por parámetros de impresión y posprocesos (HIP, revenidos) se hace visible con mapas de microdureza. Esto acelera la estandarización, reduce iteraciones y baja riesgo de propiedades locales inesperadas.
Electrónica, médica y bienes de capital. En piezas pequeñas —conectores, implantes, microcomponentes— la huella controlada y la designación clara del resultado HV facilitan comparaciones entre proveedores y lotes, sin depender de un único laboratorio.
Metalmecánica general y cadena de suministro. HV ordena la conversación entre cliente, proveedor y laboratorio: un dato con designación completa es interoperable, trazable y fácil de auditar. Eso acorta negociaciones y evita “discusiones de escalas” que no agregan valor.
Materiales a los que aplica / especímenes
La norma se diseñó para materiales metálicos en sentido amplio: aceros, aleaciones de aluminio, titanio, níquel y cobre, fundiciones, sinterizados metálicos y sus combinaciones habituales. En todos los casos, el método se apoya en una huella Vickers observada al microscopio; por eso, más que listar “metales permitidos”, la clave es cómo preparar la pieza de ensayo para que el número HV represente de verdad al material.
Estado superficial y preparación.
La superficie debe ser plana, limpia y pulida hasta que los bordes de la huella queden nítidos. El objetivo es eliminar capas alteradas por corte o rectificado (trabajo en frío, calor de maquinado) sin introducir nuevas deformaciones. En materiales susceptibles a deformación plástica superficial, el electropulido ayuda a exponer la microestructura real. Tras el pulido, limpia y seca: cualquier residuo confunde los bordes de la huella.
Geometría y soporte de la pieza.
Si la pieza vibra, es delgada o tiene forma irregular, coloca el espécimen sobre un apoyo rígido y estable. En microdureza, es común seccionar y embutir en resina para asegurar perpendicularidad y control de la cara ensayada. La estabilidad del montaje pesa tanto como la exactitud de la máquina: sin apoyo, la huella se deforma y el HV “baila”.
Espesor mínimo y tamaño de la huella.
Para que el sustrato no influya, la norma establece un criterio de espesor mínimo ligado al tamaño de la huella (regla práctica basada en la diagonal media) y ofrece un nomograma para estimarlo según la fuerza y el rango de dureza. Si el espesor real cae por debajo de ese umbral, el número HV deja de describir a la capa ensayada y empieza a mezclar efectos del respaldo.
Superficies curvas.
En esferas y cilindros, la geometría distorsiona la huella. El método lo contempla mediante factores de corrección que dependen de la relación d/D (tamaño de huella frente al radio de curvatura) y de la orientación de las diagonales. El mensaje operativo es simple: sí puedes medir HV en curvos, pero ajusta el resultado en función de la curvatura o, si es posible, prepara una cara plana equivalente.
Interacciones entre huellas y bordes.
Aun con una pieza “perfecta”, las huellas pueden estorbarse entre sí o con los bordes del espécimen. Por ello se exigen distancias mínimas entre centros de huella y respecto a aristas. Esa separación evita que zonas endurecidas o aliviadas por indentaciones previas sesguen lecturas posteriores.
Qué documentar del espécimen en el informe.
Para que el dato sea comparable, el reporte debe dejar claro qué se ensayó: material y condición, geometría (plana/curva), método de preparación (pulido/electropulido), espesor en la zona de medida, soporte/montaje y cualquier operación que afecte la lectura (p. ej., orientación de huellas en cilindros). Así, el número HV se interpreta sin adivinanzas.
Ventajas y limitaciones técnicas
Dónde brilla.
La dureza Vickers ofrece un terreno común entre laboratorio y planta: una geometría de indentador definida, una forma estándar de medir la huella y una designación del resultado que declara cómo se obtuvo. Ese trinomio vuelve el número HV comparable entre turnos y sitios, siempre que el reporte sea completo. Además, los tres rangos de fuerza (macro, baja fuerza y microdureza) permiten “hacer zoom” sin cambiar de idioma metrológico: desde piezas robustas hasta láminas finas o microzonas en bordes, recubrimientos y zonas afectadas por calor. En operaciones reales esto se traduce en mapas de gradientes tras tratamientos, verificación de capas endurecidas y control de deriva en producción sin detener la línea ni depender de ensayos destructivos pesados.
Versatilidad bien acotada.
El método no se queda en la idealidad del plano. Cuando la pieza es curva, se contemplan correcciones que neutralizan el efecto geométrico; cuando es delgada, se exige un espesor mínimo ligado al tamaño de la huella para evitar influencias del respaldo. También se fijan distancias mínimas entre huellas y respecto a bordes para que no se estorben entre sí. Con requisitos claros de resolución y ampliación óptica, más verificación periódica con bloques de referencia, la repetibilidad deja de ser un acto de fe y pasa a ser un resultado auditable.
Dónde hay que tener cuidado.
Vickers es tan bueno como lo sea la preparación superficial. Sin pulido adecuado —o sin un electropulido bien ejecutado cuando aplica— los bordes de la huella se difuminan y el número HV se vuelve caprichoso. En piezas delgadas, medir por debajo del espesor mínimo “contamina” el resultado con el soporte; en curvos, ignorar la orientación de las diagonales o estirar la corrección más allá de su zona válida introduce sesgos. Las huellas extremadamente pequeñas o demasiado grandes acercan la medida a los límites de la óptica (en el borde inferior el ruido domina; en el superior se pierde definición). La microestructura manda: granos groseros, texturas o gradientes generan dispersión, por lo que conviene planear el número y la ubicación de las indentaciones. También pesan la estabilidad mecánica del montaje (vibraciones, inclinación), la temperatura de trabajo y el estado del indentador: desgaste o daño en el diamante = sesgo. Por último, convertir HV a otras escalas debe tratarse como lo que es: una aproximación útil, pero con incertidumbre añadida y límites de validez; no sustituye a medir en la escala requerida.
En una frase.
Vickers es una herramienta poderosa cuando se respeta su ventana de uso: preparación, geometría, óptica, verificación y reporte. Si alguno de esos pilares falla, el número HV pierde su condición de dato y se convierte en una anécdota.
Errores comunes
Muchos “HV que no cuadran” no vienen de la máquina, sino de pequeñas decisiones en la preparación, la óptica y el reporte. Este apartado reúne los tropiezos más habituales para que puedas anticiparte y, lo más importante, evitarlos sin rehacer el ensayo.
Superficie mal preparada.
Un pulido que deja rayas, una cara con trabajo en frío o un electropulido apresurado vuelven borrosos los bordes de la huella y disparan la variabilidad. La regla práctica es simple: elimina la capa alterada por corte/rectificado, finaliza con un acabado que dé borde nítido y limpia sin contaminar de nuevo la superficie. En materiales delicados, el electropulido vale oro, pero necesita parámetros estables; de lo contrario, genera relieves y “fantasmas” en la imagen.
Óptica y enfoque deficientes.
Medir diagonales en los extremos del campo, sin iluminación de Köhler o con el enfoque clavado en un plano equivocado, introduce error sistemático. Trabaja con aumentos que permitan ver el borde de la huella nítido y dentro del “dulce” del objetivo (ni demasiado cerca del centro, ni en el borde), con diafragmas y centrado ajustados. Si dudas, recaptura la imagen: es más barato que discutir después.
Pieza inestable o mal montada.
Un espécimen que vibra o cede bajo carga cambia la forma de la huella. Usa un apoyo rígido, verifica perpendicularidad y, en microdureza, no temas seccionar y embutir: ganas estabilidad sin sacrificar representatividad. En láminas, respeta el criterio de espesor mínimo; por debajo de él, el respaldo “mete mano” en el resultado.
Distancias y bordes ignorados.
Apretar huellas “donde quepan” parece ahorrar tiempo y termina costándolo. Mantén las distancias mínimas entre centros de huella y respecto a aristas para que no interactúen. Si necesitas un mapa más denso, reduce fuerza/magnificación de forma coherente con la resolución de medición, no a golpe de suerte.
Curvatura sin corregir.
En esferas o cilindros, la geometría de la pieza distorsiona la huella. No basta con “apretar despacito”: aplica la corrección por curvatura adecuada a la relación entre tamaño de huella y radio (y cuida la orientación de las diagonales). Cuando el radio es muy pequeño frente a la huella, considera preparar una cara plana equivalente.
Fuerza y tiempos fuera de ventana.
Aplicar la carga a golpes, mantenerla menos o más de lo debido o no declarar los tiempos usados mata la comparabilidad. Define una rampa suave, respeta el tiempo de mantenimiento y decláralo en el reporte. Si el material es sensible a la velocidad de deformación, sé consistente o lo pagarás en dispersión.
Indentador y verificación descuidados.
Un diamante con aristas dañadas o mal pulido sesga todas las lecturas del día. Combina verificación periódica con bloques de referencia certificados y una inspección sistemática del indentador. Si aparece sesgo, corrige o aparta el equipo: no hay estadística que arregle un hardware fuera de forma.
Muestreo ingenuo y microestructura caprichosa.
Una sola huella en una zona con granos groseros, capas o gradientes cuenta una historia engañosa. Planifica la ubicación y número de indentaciones según la microestructura y el objetivo: recepción, mapa de capa, ZAC de soldadura o control de deriva no requieren el mismo muestreo.
Reporte incompleto (y conversiones alegres).
Anotar “HV 750” sin designación (fuerza y, si aplica, tiempos) invalida la comparación. Igual de problemático es convertir a otras escalas sin indicar método ni límites de validez. Si necesitas equivalencias, usa tablas formales, declara la incertidumbre adicional y no “traduces” propiedades: contextualizas.
Ambiente y persona operadora fuera de control.
Temperaturas extremas, vibraciones, prisa, falta de entrenamiento o criterios distintos entre turnos introducen más variabilidad que cualquier fórmula. Estabiliza la sala, estandariza el procedimiento y capacita: el mejor microscopio no compensa hábitos erráticos.
En una frase: la mayoría de los problemas en Vickers vienen de preparación, óptica, estabilidad, curvatura, espesores y reporte. Cuando esos pilares están en su sitio, el número HV deja de pelear y se vuelve herramienta.
Resultados reportados
Un buen reporte de dureza Vickers debe permitir que otra persona, en otro laboratorio, reproduzca el resultado sin pedir aclaraciones. Eso implica describir qué se midió, cómo se midió y con qué calidad se respalda el número HV.
Identificación del método.
El documento debe indicar de forma explícita que el ensayo se realizó conforme a ISO 6507‑1 (parte y año). Esa referencia ancla todos los demás campos y evita ambigüedades.
Designación y valor de dureza.
Cada resultado se expresa como número HV acompañado de su designación completa: incluye la fuerza de ensayo y, cuando proceda, los tiempos de aplicación y de mantenimiento de carga. Esa línea de designación convierte una cifra aislada en un dato comparable entre equipos y laboratorios.
Condiciones de ensayo y equipo.
Se debe declarar la temperatura de ensayo, la máquina utilizada y la condición del sistema óptico (aumentos y resolución utilizados para leer la huella). También es buena práctica registrar el estado del indentador (inspeccionado/sustituido) y la fecha de verificación del sistema frente a bloques de referencia certificados.
Descripción del espécimen.
El reporte precisa material y condición, preparación superficial (pulido/electropulido), geometría de la cara ensayada (plana o curva) y, si la pieza es delgada, el espesor en la zona de medida. Cuando el ensayo se realiza sobre superficies curvas, debe indicarse si se aplicó corrección por curvatura y cómo se orientaron las diagonales.
Ubicación y muestreo.
Detalla la zona de la pieza (por ejemplo: superficie, borde, zona afectada por calor), el número de indentaciones y el criterio de distribución. Si el objetivo es perfilar gradientes (capas, tratamientos), conviene incluir un pequeño mapa o una descripción clara de posiciones.
Cálculo y estadística.
Además del valor HV final, es útil informar estadísticos de la serie (promedio, dispersión básica) y cualquier dato excluido con su justificación. Si se empleó una tara o placa de apoyo que afecte la lectura, debe quedar asentado que se realizó la corrección correspondiente.
Incertidumbre y trazabilidad.
Incorpora la incertidumbre expandida del resultado, el método de estimación aplicado y la cadena de trazabilidad: bloques de referencia, máquina e indentador verificados. Esto aporta contexto metrológico y evita discusiones sobre sesgo o comparabilidad.
Observaciones y conversiones.
Si el valor HV se convirtió a otras escalas para fines de comunicación, el informe debe explicitar el documento de referencia utilizado, el método de conversión y la limitación de esa equivalencia. Las conversiones no sustituyen a un ensayo en la escala destino: solo se usan como apoyo.
Cierre del informe.
Un reporte claro termina con la identificación de quien realizó y revisó la prueba, la fecha y cualquier condición no estándar empleada. Ese cierre administrativo es parte de la comparabilidad: deja trazas verificables.
FAQ + mini-CTA técnico
¿Qué significa exactamente “HV” en el reporte?
Es el número de dureza Vickers calculado a partir de la huella que deja un indentador de diamante de geometría definida. No es una unidad independiente: su interpretación siempre depende de la fuerza usada y de cómo se preparó y midió la huella.
¿Por qué aparecen letras/números junto a HV (p. ej., HV1, HV0.3)?
Porque la dureza Vickers se designa con la fuerza empleada. Es lo que hace comparables los resultados: dos valores HV iguales, medidos con fuerzas distintas, no describen necesariamente el mismo comportamiento del material.
¿Cuántas indentaciones debo hacer?
Las suficientes para representar la microestructura de interés (laminados, tratamientos, ZAC de soldadura, recubrimientos). En piezas heterogéneas conviene planear varias ubicaciones y reportar el promedio y la dispersión básica.
¿Puedo medir piezas delgadas o curvadas?
Sí, pero con condiciones. En delgadas, respeta un espesor mínimo ligado al tamaño de la huella; en curvadas, aplica correcciones en función de la relación entre la huella y el radio, y cuida la orientación de las diagonales. Si el radio es muy pequeño, prepara una cara plana equivalente.
¿Qué causa que el mismo material dé HV distintos entre turnos o laboratorios?
Normalmente: preparación superficial deficiente, óptica mal ajustada, montaje inestable, tiempos de carga inconsistentes, estado del indentador y verificación no al día. Estabiliza esos factores y documenta tus condiciones en el reporte.
¿Puedo convertir HV a Rockwell, Brinell u otras escalas?
Sí, mediante documentos de conversión reconocidos, pero cada conversión añade incertidumbre y tiene límites de validez. Si la especificación lo permite, la mejor opción es ensayar en la escala destino.
¿Qué debo enviar al laboratorio para tener un buen reporte?
Material y condición, plan de muestreo (zonas y número de huellas), si la pieza es plana o curva, espesor aproximado, objetivo (recepción, mapa de capa, control de proceso) y cualquier requerimiento de conversión o presentación.
¿Cómo se expresa la calidad del resultado?
Con una incertidumbre expandida y una trazabilidad clara: máquina, indentador y bloques de referencia controlados. Eso evita discusiones sobre sesgo y hace defendible el dato frente a auditorías.
¿Qué pasa si la huella queda “poco definida”?
Revisa preparación (pulido/electropulido), iluminación y enfoque; mide con aumentos que muestren el borde nítido y evita los extremos del campo. Sin borde claro, la lectura no es confiable.
¿Necesito un laboratorio acreditado?
Para decisiones críticas y auditorías, trabaja con un sistema alineado con ISO/IEC 17025. No garantiza un número “alto o bajo”, pero sí competencia técnica, trazabilidad y gestión de incertidumbre.
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