中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)

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柳百成,黄天佑 著
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店铺: 天泰尚图书专营店
出版社: 化学工业出版社
ISBN:9787502573201
商品编码:26710546434
包装:精装
出版时间:2006-01-01

具体描述

基本信息

书名:中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)

定价:170.00元

作者:柳百成,黄天佑

出版社:化学工业出版社

出版日期:2006-01-01

ISBN:9787502573201

字数:

页码:

版次:1

装帧:精装

开本:

商品重量:1.975kg

编辑推荐


39位两院院士和1200余位专家教授的知识与经验,编著成7000万字的科技工具书,准能助您获益!

内容提要


中国材料工程大典是中国机械工程学会和中国材料研究学会共同组织全国39位院士、百余位各学科带头人、千余位材料工程专家共同执笔编写,全面反映当今外材料工程领域发展的*资料和*成果,集实用性、先进性和性于一体的大型综合性工具书。中国材料工程大典包括材料工程基础、钢铁材料工程、有色金属材料工程、高分子材料工程、无机非金属材料工程、复合材料工程、信息功能材料工程、粉末冶金材料工程、材料热处理工程、材料表面工程、材料表征与检测技术等内容,涵盖了材料工程的各个领域,将实用数据、图表与先进实用的科研成果系统地集合起来,并附应用实例,充分展示了材料工程各领域的现状和未来。踾材料工程大典不仅可以满足现代企业正确选材,合理用材,应用先进的材料成形加工技术,提高产品质量和性能,降低产品成本,增强产品市场竞争力的需要,而且对推动中国材料科学与材料成形加工技术的不断创新,促进制造业的发展,提高我国制造业的竞争能力,具有重要的现实意义。
  本书为8卷,材料铸造成形工程(上)。主要内容包括铸造合金及其熔炼、铸造成形工艺技术基础、砂型铸造等。
  本书主要供具有大专以上文化水平,从事材料工程研究的工程技术人员在综合研究和处理材料铸造成形工程的各类技术问题时使用,起备查、提示和启发的作用,也可供研究人员、理工院校的有关师生参考。

目录


作者介绍


柳百成,院士,清华大学教授,中国工程院院士,中国机械工程学会理事,中国机械工程学会铸造分会名誉理事。  黄天佑,教授,清华大学教授,中国铸造协会常务理事,中国铸造学会理事。

文摘


序言



中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上) 概述 《中国材料工程大典》系列,以其体例严谨、内容详实、体系宏大而成为中国材料工程领域最具权威性和参考价值的巨著。全书共分八卷,系统梳理和阐述了中国材料工程的理论基础、关键技术、工程应用以及发展趋势。本卷,作为“材料铸造成形工程”的上部,聚焦于材料在铸造过程中所涉及的各个核心环节,旨在为从事铸造材料研究、工艺设计、生产制造以及质量控制的工程师、科研人员和技术工人提供一套全面、深入的知识体系。 本卷内容以严谨的科学态度和务实的工程实践为导向,从材料的微观结构与宏观性能之间的关系出发,深入剖析了各种铸造材料在高温熔融、流动、凝固过程中的物理化学变化,以及这些变化对最终铸件质量的影响。全书紧密围绕“铸造成形”这一核心主题,系统性地介绍了各种先进的铸造技术、装备和工艺,并对生产过程中可能遇到的关键问题进行了详细的阐述和解决方案的探讨。 核心内容 第一篇:铸造材料基础与性能 本篇是理解铸造成形工程的基石。它详细介绍了各种主要铸造材料的化学成分、微观组织结构,以及这些微观特征如何决定其宏观性能。 金属学基础: 深入阐述了金属的晶体结构、点缺陷、线缺陷、面缺陷等微观结构要素,以及固溶、相变、析出强化等基本冶金原理。重点介绍了不同合金元素对铁素体、奥氏体、马氏体等相的影响,以及合金化如何调控材料的强度、塑性、韧性、硬度等力学性能。 常用铸造合金的种类与性能: 黑色铸造合金: 详细介绍了各种牌号的灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、白口铸铁以及钢的成分、组织、性能特点和适用范围。例如,灰铸铁中石墨形态对力学性能的影响,球墨铸铁中石墨球形化处理的重要性,不同成分的铸钢如何满足不同工程需求。 有色铸造合金: 重点阐述了铝合金、铜合金、镁合金、锌合金等在铸造成形中的应用。针对铝合金,介绍了Al-Si、Al-Cu、Al-Mg等系列的特点,以及时效处理对强度的提升;针对铜合金,分析了黄铜、青铜、铝青铜等在耐腐蚀、导电导热等方面的优势。 特种铸造合金: 涵盖了耐热合金、耐磨合金、形状记忆合金、高温合金等在特殊工况下的应用。例如,分析了镍基高温合金中γ’相的形成与强化机制,以及其在航空发动机叶片等关键部件中的应用。 材料在高温下的行为: 深入探讨了材料在高温熔融状态下的流变行为、粘度、表面张力、蒸气压等参数,以及它们对铸件成形性的影响。分析了材料在固相或固液混合区的凝固过程,包括枝晶生长、共晶反应、相分离等微观现象,以及它们对铸件内部组织和性能的影响。 材料的失效机理: 讨论了铸造材料在服役过程中可能出现的各种失效模式,如疲劳、蠕变、腐蚀、磨损等,并结合铸件的制造工艺,分析了哪些内在缺陷(如缩松、气孔、夹渣)会加速失效的发生。 第二篇:铸造工艺方法与设备 本篇系统介绍了各种主流的铸造成形工艺,以及与之配套的先进制造装备。 砂型铸造: 传统砂型铸造: 详细阐述了粘土砂、水玻璃砂、树脂砂等各种砂型材料的性能特点、制备工艺和应用。重点介绍了型砂的强度、透气性、溃散性等关键指标。 特种砂型铸造: 深入介绍了覆膜砂铸造、消失模铸造(EPS)、壳型铸造、熔模铸造(失蜡法)等高精度铸造技术。例如,消失模铸造中泡沫模具的结构设计、涂料的选择和烘干,以及金属液与模具相互作用的机理。 砂型铸造设备: 详细介绍了各种类型的混砂机、制模机(如震实机、压力机、冷芯盒设备、热芯盒设备)、合箱设备、以及自动造型线和自动化输送系统。 金属型铸造: 永久型铸造: 介绍了金属型(钢模)的设计、制造、涂料以及应用。重点分析了金属型冷却速度快、铸件尺寸精度高、表面质量好等特点。 压铸: 深入阐述了冷室压铸和热室压铸的工艺原理、设备类型(如卧式冷室压铸机、立式冷室压铸机)以及在铝合金、锌合金等方面的广泛应用。重点分析了充型速度、压力控制、模具设计对铸件内部缺陷(如气孔)的影响。 离心铸造: 介绍了水平离心铸造、垂直离心铸造及其在制造管材、套筒等回转体零件中的应用。分析了离心力作用下金属液的充型和凝固过程,以及铸件的组织致密化。 特种铸造工艺: 熔模铸造: 详细介绍了蜡模的制作、焙烧,以及陶瓷型壳的制备过程。重点分析了其在高合金钢、难熔合金等精密零件制造中的优势。 连续铸造: 介绍了钢、铝等金属材料的连续铸造工艺,以及结晶器设计、冷却方式、拉速控制等关键参数。 其他先进工艺: 简要介绍了电磁力铸造、定向凝固技术、增材制造(3D打印)在铸造领域的应用前景和研究进展。 第三篇:铸造过程的物理化学原理 本篇深入探究了铸造成形过程中涉及的各类物理化学现象,为工艺优化和缺陷控制提供理论指导。 金属液的流动与充型: 流变行为: 详细分析了金属液的牛顿流体和非牛顿流体特性,以及粘度、密度、表面张力等参数对流动过程的影响。 充型过程模拟: 介绍了基于计算流体动力学(CFD)的充型过程模拟技术,如何预测浇注速度、浇口设计对填充均匀性、卷气等问题的影响。 浇注系统设计: 重点阐述了浇口杯、直浇口、横浇口、内浇口的设计原则,以及如何保证金属液平稳充型,避免冲蚀和卷气。 凝固过程与组织形成: 相图与相变: 结合金属相图,详细分析了合金的凝固路径,包括共晶、次共晶、过共晶等凝固类型,以及固液界面生长机制。 枝晶生长与晶粒细化: 深入研究了枝晶的形成、生长和再分配过程,以及如何通过晶粒细化技术(如加入晶粒细化剂、施加振动)来改善铸件的机械性能。 偏析与缩松: 分析了元素偏析(成分偏析、组织偏析)的原因,以及热节区形成和液态收缩导致的缩松缺陷。 凝固模拟: 介绍了凝固过程的数值模拟技术,如何预测凝固时间、温度场分布、以及最终的组织形态,从而指导工艺参数的优化。 气孔与夹杂物的形成与控制: 气孔: 详细分析了气态夹杂物(如氢气、氮气)在金属液中的溶解与析出,以及浇注过程中的卷气、型砂中的分解气等来源。 夹渣: 阐述了金属氧化物、非金属夹杂物(如氧化铝、氧化硅)在熔炼、浇注过程中的形成与夹带机制。 净化技术: 介绍了熔炼过程中的脱气、脱氧、除渣技术,以及清洁浇注技术的重要性。 第四篇:铸件的设计与质量控制 本篇关注如何进行合理的铸件设计,以及如何通过有效的质量控制手段保证铸件的性能。 铸件设计的原则: 介绍了铸件设计的原则,包括尽量减少收缩、避免热节集中、简化模具结构、便于加工等。 铸件壁厚与圆角设计: 详细分析了壁厚变化对凝固过程和应力分布的影响,以及圆角过渡如何避免应力集中。 浇冒口系统的设计: 重点阐述了冒口的作用,以及如何根据铸件尺寸、合金类型和凝固特性选择合适的冒口类型、尺寸和位置,以实现顺序凝固和补缩。 铸件缺陷的识别与分析: 详细介绍了铸件中常见的各种缺陷,如缩松、气孔、夹渣、裂纹、变形、砂眼等,以及如何通过宏观检查、无损检测(如X射线、超声波、磁粉检测)和金相检验来识别和分析这些缺陷。 质量控制体系: 阐述了从原材料入厂、熔炼过程、造型制芯、浇注、清理到最终检验的全流程质量控制方法,以及ISO 9001等质量管理体系在铸造行业的应用。 工艺参数的优化: 探讨了如何通过实验设计(DOE)、数据分析和工艺模拟等方法,优化熔炼温度、浇注温度、浇注速度、冷却速率等工艺参数,以获得高质量的铸件。 总结 《中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)》是一部集理论深度、技术广度和工程实用性于一体的权威著作。它不仅系统阐述了铸造材料的基础知识和各种先进的铸造工艺,更深入剖析了铸造过程中涉及的复杂物理化学原理,并提供了全面的质量控制策略。本卷的出版,将极大地推动中国铸造行业的技术进步和产业升级,为培养高素质的铸造工程师和技术人才提供坚实的理论支撑。阅读本书,将有助于读者深刻理解材料如何通过铸造成形转化为具有特定性能的工程零部件,从而在更广泛的工程领域实现材料的价值。

用户评价

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我是一名对工程技术充满好奇心的普通读者,《中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)》这本书,尽管涉及了大量专业知识,但其逻辑清晰、条理分明的写作风格,让我读起来并不觉得枯燥。书中对各种铸造成形过程的描述,就像在观看一部精彩的工业纪录片,让我能够直观地感受到材料如何在模具中被赋予生命。我被书中关于“流动性与充型能力”的讨论所吸引。它解释了为什么某些材料能够轻松地填充复杂的模具型腔,而另一些则会遇到困难。书中通过流体动力学和传热学的原理,为我们揭示了其中的奥秘。我尤其对书中关于“浇注系统的设计”的内容非常感兴趣。我了解到,一个合理的浇注系统,能够有效地引导熔体进入型腔,并减少湍流和卷气。书中提供了多种浇注系统的设计方案,并对其优缺点进行了详细的对比分析。此外,书中对“气孔与夹渣”的深入探讨,也让我对如何生产出洁净度高的铸件有了更深的认识。

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这次阅读《中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)》的经历,对我来说是一次充满学习和启发的旅程。书中对于不同材料在高温、高压环境下的流动和凝固行为的描述,让我对铸造过程有了更深刻的理解。我特别关注书中关于凝固过程中组织演变的研究,例如晶粒的生长方式、相的析出以及偏析现象的产生。书中通过显微照片和相图分析,清晰地解释了这些微观现象如何影响最终铸件的力学性能。我曾经在工作中遇到的一个难题,就是如何提高铸件的强度和韧性,而书中关于强化相的形成和分布的论述,为我提供了新的思路。此外,书中对各种铸造缺陷的成因分析和预防措施,也做得非常到位。例如,对于气孔的产生,书中不仅分析了气体的来源,还详细介绍了如何通过改进浇注系统、排气装置等来有效控制。我非常欣赏书中这种“知其然,更知其所以然”的科学精神,它能够帮助我们从根本上解决问题,而不是仅仅停留在表面。书中对某些特殊合金,如高温合金、难熔金属等在铸造成形方面的研究,也让我大开眼界。这些材料对工艺的要求非常苛刻,而书中提供的解决方案,展现了中国在高端材料制造领域的实力。

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阅读《中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)》这本书,让我对“精益求精”有了更深的理解。在实际生产中,我们常常追求的是效率和产量,但这本书让我认识到,质量才是铸造工程的生命线。书中对每一个工艺环节的细致阐述,都体现了对细节的极致追求。我尤其对书中关于“应力分析与变形控制”的部分印象深刻。它不仅仅讨论了铸件在冷却过程中产生的热应力,还探讨了外部加载应力对铸件的影响,以及如何通过优化设计和工艺来减小应力集中和变形。书中提供的有限元分析方法和仿真模拟技术,为我们提供了强大的工具来预测和控制铸件的变形。我曾经在实际工作中遇到的一个棘手问题,就是如何保证大型复杂铸件的尺寸精度,而书中对“整体凝固”和“变形补偿”的论述,为我提供了重要的启示。此外,书中对各种铸造设备,如熔炼炉、造型机、射芯机、浇注机等的介绍,也让我对现代铸造工业的自动化和智能化水平有了更清晰的认识。

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作为一名对材料铸造成形领域有着浓厚兴趣的工程师,我最近有幸拜读了《中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)》。这本书的出版,无疑为我们这些在实际工作中不断探索和创新的科研人员提供了极为宝贵的参考资料。在开始阅读之前,我曾对“大典”这个词的含义抱有一定程度的期待,而这本书的内容,尤其是对铸造成形工艺的细致阐述,极大地满足了我的好奇心。它不仅仅是一本简单的技术手册,更像是一部详尽的工业史诗,勾勒出了中国在铸造技术发展历程中的辉煌篇章。书中对不同铸造方法,如砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造等,进行了深入浅出的介绍,并且详细分析了各种工艺在材料选择、模具设计、设备配置、以及最终产品性能控制方面的关键要素。我尤其欣赏的是,作者在描述每一种工艺时,并没有停留在理论层面,而是大量引用了国内外的实际工程案例,并对这些案例进行了深入的剖析,这使得读者能够清晰地理解理论知识如何转化为实际生产力。从宏观的工艺流程到微观的组织结构演变,书中都力求做到详尽和准确。当我翻阅到关于高精度铸件的章节时,我仿佛看到了自己曾经为了解决生产中遇到的难题而付出的无数心血,而书中提供的系统性解决方案,无疑能帮助后来者少走弯路。此外,书中对新兴铸造技术,如3D打印铸造、低压铸造等,也进行了前瞻性的介绍,为行业的未来发展指明了方向。阅读过程中,我深刻感受到作者在材料科学和工程实践之间搭建起了一座坚实的桥梁,使得原本可能显得枯燥的理论知识变得生动而富有实践指导意义。这本书的深度和广度,足以让初学者快速入门,也能让资深工程师获得启发。

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作为一个长期在工程领域工作的技术人员,我对《中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)》这本书的评价,只能用“叹为观止”来形容。这套书的出版,不仅仅是填补了国内在该领域研究的空白,更是将中国在材料铸造成形工程方面的研究成果系统地呈现给了世界。我个人尤其对书中关于复杂结构铸件成形技术的研究成果印象深刻。在实际工作中,我们经常会面临设计复杂、壁厚不均、内腔精密的铸件,如何保证这些铸件在铸造成形过程中不出现变形、裂纹等缺陷,是一个巨大的挑战。书中对此类问题的分析,从流体力学、传热学到材料学,进行了一系列细致的研究,并且提供了多种创新的解决方案,例如定向凝固技术、快速凝固技术、以及针对特定材料的特殊成形工艺。我最喜欢的部分是关于材料性能与工艺参数之间关系的深入探讨。书中通过大量的图表和公式,清晰地展示了温度、压力、冷却速率等工艺参数如何影响材料的微观结构,进而影响宏观性能。这种严谨的科学态度,以及对基础理论与实际工程的紧密结合,让我受益匪浅。此外,书中对于环保型铸造工艺的介绍,也体现了中国在可持续发展方面的努力和决心。例如,关于绿色砂型材料的使用,以及废弃物回收再利用的工艺,都为我们提供了宝贵的借鉴。

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在我看来,《中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)》这本书,不仅仅是一本技术书籍,更是一部对中国材料工程发展史的记录。我深切感受到,这本书的编纂者们倾注了无数的心血,将几代人的智慧和经验凝聚其中。我一直对铸造工艺中的“秘诀”非常感兴趣,而书中通过对各种工艺参数的量化分析和机理阐述,将这些“秘诀”一一揭示。我尤其喜欢书中关于“过程控制”的章节,它强调了在铸造生产的每一个环节,都需要进行精细化的管理和监控。例如,对于熔炼过程,书中详细介绍了如何控制炉温、扒渣、成分调整等,以保证熔体的质量。对于浇注过程,书中也给出了如何优化浇注速度、浇注高度、浇注温度等参数的指导,以减少飞溅和气体卷入。这本书的内容覆盖面非常广,从基础的理论知识到复杂的工程实践,几乎无所不包。我曾经在阅读过程中遇到一些不理解的地方,但通过对照书中提供的图表、公式和案例,我都能豁然开朗。这本书对于那些希望深入了解铸造成形工程的读者来说,无疑是一份不可多得的宝藏。

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《中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)》这本书,无疑是中国材料工程领域的一部鸿篇巨制。作为一名长年从事铸造工作的技术工人,我从书中获得的知识和启发,远超我的想象。我深切地感受到,这本书的作者们不仅具备扎实的理论功底,更拥有丰富的实践经验。书中对各种工艺参数的细致讲解,以及对生产过程中可能出现问题的预判,都让我觉得非常贴近实际。我尤其喜欢书中关于“模具冷却与加热”的章节。我了解到,在铸造成形过程中,对模具进行精确的温度控制,对于保证铸件的质量至关重要。书中介绍了多种模具冷却与加热的技术,并分析了它们对铸件组织和性能的影响。我曾经在工作中遇到的一个难题,就是如何避免铸件在冷却过程中产生裂纹,而书中对“应力松弛”和“组织均匀化”的论述,为我提供了重要的指导。此外,书中对“自动化与智能化铸造”的展望,也让我对未来的铸造行业充满了期待。

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《中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)》这本书,我断断续续地读了几个月,它带给我的震撼和启发是难以用言语完全表达的。首先,这本书的篇幅之宏大,内容之详实,确实对得起“大典”二字。在工业界摸爬滚打多年,我深知掌握一门工艺的精髓需要多少时间和实践的积累。而这本书,将无数前辈的经验和智慧浓缩其中,仿佛为我打开了一扇通往铸造艺术殿堂的大门。我特别关注书中对各种材料在铸造成形过程中的行为分析,例如不同合金元素的加入如何影响熔点、流动性、凝固收缩以及最终的力学性能。书中不仅列举了常用的铸造材料,如各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金等,更深入地探讨了它们各自的优缺点以及在不同应用场景下的最佳选择。我曾经在实际工作中遇到过一些棘手的铸件缺陷问题,例如气孔、缩松、裂纹等,通过阅读书中关于成形机理和缺陷成因的详细解释,我才恍然大悟,很多看似偶然的缺陷,实则都遵循着一定的规律。书中所提供的解决策略,无论是从模具设计、浇注温度控制,还是从后续的热处理工艺优化,都给出了非常具体和可操作的指导。此外,书中对先进的铸造模拟技术也进行了介绍,这对于指导我们进行工艺优化和设计,减少试错成本,起到了至关重要的作用。不得不提的是,书中对于某些特殊领域,如航空航天、汽车工业、能源设备等关键领域的铸造成形技术,进行了专题性的论述,这些内容对于我理解这些高精尖行业对铸件性能的要求,以及相应的技术挑战,非常有帮助。

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《中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)》这本书,可以说是为中国材料工程领域树立了一个新的标杆。它不仅集结了国内最前沿的研究成果,也融合了多年的工程实践经验。我被书中对“材料性能与应用”的深度分析所吸引。书中详细介绍了各种常用铸造材料的物理、化学、力学性能,以及它们在不同行业和应用中的具体要求。例如,对于航空发动机叶片等高温部件,书中就详细分析了镍基高温合金的显微组织、相稳定性以及抗蠕变性能。我曾经在选择材料时,经常会感到迷茫,而这本书则为我提供了清晰的指引。我尤其喜欢书中关于“材料失效分析”的章节,它通过对各种失效模式的案例分析,帮助我们理解材料在实际服役环境中可能面临的挑战,并从中吸取教训,从而改进设计和工艺。书中对新型铸造材料的介绍,如金属基复合材料、陶瓷基复合材料等,也让我看到了未来材料发展的方向。

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我是一名刚刚步入材料工程领域的年轻研究者,《中国材料工程大典:8卷 材料铸造成形工程(上)》这本书对我来说,简直是一本“圣经”。在学校里,我们学习的更多是理论知识,而这本书则将这些理论具象化,并展示了它们在实际工业生产中的应用。我被书中对各种铸造方法的详细描述所吸引,从最基础的砂型铸造,到高精度的熔模铸造,再到现代的快速成形技术,书中都进行了细致的讲解。我尤其对书中关于模具设计与制造的部分非常感兴趣。我了解到,一个优秀的模具是铸件质量的关键,而书中对不同类型模具的材料选择、结构设计、加工精度等方面的要求,都进行了非常详尽的介绍。例如,对于金属型铸造,书中就详细分析了铜基合金、钢基合金等不同模具材料的特性,以及它们在耐磨性、热导性等方面的差异。此外,书中对铸件的后处理工艺,如热处理、表面处理等,也进行了深入的探讨。我了解到,合理的后处理工艺能够有效地改善铸件的性能,甚至弥补铸造过程中产生的某些不足。书中通过大量案例分析,说明了不同热处理方式对材料组织和性能的影响,这对于我将来进行材料设计和工艺优化,提供了重要的理论指导。我非常喜欢书中提供的图解和流程图,它们使得复杂的工艺过程变得清晰易懂。

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