Herald of Technological University Herald of Technological University ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 3034-4689 116530 10.55421/3034-4689_2026_29_2_100 2. Химическая технология 2. Chemical Technology 2. Химическая технология COMPARATIVE ANALYSIS OF THE PROTECTIVE PROPERTIES OF TIC-NICR-AL, TIC-NICR-ALY, AND TIC-NICR COATINGS ON STEEL 3 IN A CARBON ACID ENVIRONMENT СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ПОКРЫТИЙ TIC-NICR-AL, TIC-NICR-ALY И TIC-NICR НА СТАЛИ 3 В УГЛЕКИСЛОТНОЙ СРЕДЕ Фелькер В С Fel'ker V S Дресвянников А Ф Дресвянников А Ф alfedr@kstu.ru Назарько И. А. Nazar'ko I. A. Бажин П. М. Bazhin P. M. Казанский национальный исследовательский технологический университет Казань Россия Казанский национальный исследовательский технологический университет Казань Russian Federation КНИТУ ru КНИТУ ru Российский университет дружбы народов Peoples’ Friendship University of Russia Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук Россия Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук Russian Federation Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук Россия Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук Russian Federation 26 02 2026 26 02 2026 29 2 100 104 27 01 2026 08 02 2026 https://www.elibrary.ru/item.asp?id=88981099

В статье представлены результаты исследования защитных свойств композитных покрытий на основе модифицированного карбида титана для защиты низкоуглеродистой стали 3 от углекислотной коррозии. Объектом исследования являются образцы стали 3 с нанесёнными покрытиями TiC-NiCr-Al, TiC-NiCr-AlY и TiC-NiCr. Методология исследования включала потенциодинамическую поляризацию исследуемых образцов с использованием потенциостата-гальваностата P-2Х и трёхэлектродной ячейки. Коррозионная среда моделировалась раствором состава: NaCl (20 г/дм³), NaHCO₃ (1 г/дм³), CaCl₂·2H₂O (1,2 г/дм³), уксусной кислоты (1 г/дм³) и Трилона Б (21 г/дм³) с насыщением CO₂ в течение 1 часа. В ходе экспериментов установлено, что покрытие TiC-NiCr-AlY демонстрирует наивысшую среди исследуемых покрытий эффективность защиты, достигающую 80,1% при плотности тока корозии 0,0079 мА/см², что в пять раз ниже показателя непокрытой стали Ст3 (0,0398 мА/см²). Покрытия TiC-NiCr-Al и TiC-NiCr продемонстрировали существенно меньшую эффективность защиты на уровне 36,9% и 20,6%, соответственно. Выявлено, что высокая защитная способность покрытия TiC-NiCr-AlY обусловлена синергетическим эффектом карбидной матрицы TiC и оксидного слоя Al₂O₃, дополнительно легированного иттрием. Практическая значимость работы заключается в обосновании возможности применения покрытия TiC-NiCr-AlY для защиты оборудования нефтегазовой отрасли в средах с высоким содержанием CO₂, что позволяет увеличить срок службы металлических конструкций. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых защитных покрытий для эксплуатации в агрессивных средах.

The article presents the results of a study of the protective properties of composite coatings based on modified titanium carbide for protecting low-carbon steel 3 from carbon dioxide corrosion. The object of the study is samples of steel 3 with TiC-NiCr-Al, TiC-NiCr-AlY, and TiC-NiCr coatings. The research methodology included potentiodynamic polarization of the samples using a P-2X potentiostat-galvanostat and a three-electrode cell. The corrosive environment was simulated with a solution consisting of NaCl (20 g/dm³), NaHCO₃ (1 g/dm³), CaCl₂·2H₂O (1.2 g/dm³), acetic acid (1 g/dm³), and Trilon B (21 g/dm³), which was saturated with CO₂ for 1 hour. During the experiments, it was found that the TiC-NiCr-AlY coating demonstrates the highest protection efficiency among the studied coatings, reaching 80.1% at a corrosion current density of 0.0079 mA/cm², which is five times lower than that of uncoated St3 steel (0.0398 mA/cm²). The TiC-NiCr-Al and TiC-NiCr coatings demonstrated a significantly lower protection efficiency of 36.9% and 20.6%, respectively. It was found that the high protective capacity of the TiC-NiCr-AlY coating is due to the synergistic effect of the TiC carbide matrix and the Al₂O₃ oxide layer, which is additionally doped with yttrium. The practical significance of the work lies in substantiating the possibility of using the TiC-NiCr-AlY coating to protect equipment in the oil and gas industry in environments with high CO₂ content, which can increase the service life of metal structures. The results obtained can be used in the development of new protective coatings for use in aggressive environments.

 САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩИЙСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СИНТЕЗ (СВС) УГЛЕКИСЛОТНАЯ КОРРОЗИЯ ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ НИЗКОУГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ КАРБИД ТИТАНА КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ ПОТЕНЦИОДИНАМИЧЕСКАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ ИТТРИЙ ЛЕГИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НЕФТЕГАЗОВАЯ ОТРАСЛЬ SELF-PROPAGATING HIGH TEMPERATURE SYNTHESIS (SHS) CARBON DIOXIDE CORROSION PROTECTIVE COATINGS LOW CARBON STEEL TITANIUM CARBIDE CORROSION RESISTANCE POTENTIODYNAMIC POLARIZATION YTTRIUM ALLOYING ELEMENT COMPOSITE MATERIALS OIL AND GAS INDUSTRY