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Williams, bicampeão do Masters, teve períodos de domínio, com breaks de 57 e 70 para liderar por 3-2. Ding reagiu com séries de 64 e 60 para recuperar o controlo, e o pêndulo voltou a oscilar quando Williams produziu um impressionante break de 136 para empatar o resultado antes de se adiantar por 5-4.
Diante da eliminação, Ding teve um golpe de sorte, limpando a mesa com uma feliz sequência de bolas antes de fazer 76 para forçar uma decisão.
Num clímax apropriado, Ding selou a vitória com um brilhante break de 90, garantindo o seu lugar nos quartos de final.
"Tive um pouco de sorte quando estava a perder por 5-4. Esmaguei todas as bolas e ele não teve qualquer hipótese. Adoro os torneios Masters. São sempre difíceis. Ambos tivemos dificuldades no início e eu disse a mim próprio para relaxar. Tenho trabalhado muito com a minha seleção de tacadas e com o taco e consigo ver a diferença na mesa. Tenho mais controlo", disse Ding à BBC.
Ding vai agora defrontar Judd Trump ou Barry Hawkins nos oitavos de final.