Surface coatings (e.g. oxides and deposited coatings) are susceptible to failure in compression during quenches, due to differences in coefficients of thermal expansion between the base metal and the surface coating. In addition, the compressive stresses generated during the growth of some oxide films can also lead to failure. The development of hillocks before extensive delamination suggests that buckling plays an important role in the failure of coatings in compression. Therefore, elastic buckling theory was modified to account for coating/metal adhesion and applied to the failure of coatings in compression. It is found that buckling cannot occur without an interfacial defect where coating/metal adhesion has been lost. Buckling is shown to be a pre-requisite for extensive coating failure, which occurs by the unstable growth of the buckled region. Simple criteria are derived for the onset of buckling, as well as for extensive coating failure.
R&sum&-Les revetements de surface (par exemple revetement d'oxyde ou depot) peuvent se rompre en compression au tours des trempes, par suite des differences entre les coefficients de dilatation thermique du metal de base et du revetement superbciel. De plus, les contra&es de compression produites lots de la croissance de certains films d'oxyde peuvent egalement conduire a la rupture. Le diveloppement de monticules avant un delaminage important donne a penser que le flambage joue un role essentiel dans la rupture en compression des revitements. Nous avons done modifie la theorie du flambage ilastique afin de rendre compte de l'adhtsion revCtement/metal et nous l'avons appliqub 1 la rupture des revetements en compression. Le flambage ne peut pas apparaitre sans un dtfaut interfacial a l'endroit oti l'on a perdu l'adhbion redtement/mttal.
Nous montrons que le flambage est une condition nicessaire pour une rupture importante du revetement, rupture qui se produit par croissance instable de la region qui a flamb6. Nous obtenons des critbres simples pour le debut du flambage, ainsi que pour une rupture importante du revi3ement. Zuwunmeufasauug-Gbertliichenschichten (z.B. Oxide und abgeschiedene Schichten) neigen dazu, unter Druck beim Abschrecken wegen der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Metal1 und Schicht zu reiDen. Dariiberhinaus kann die wiihrend des Wachstums einiger Oxide auftretende Kompressionsspannung zum ReiBen filhren. Die Bildung von Hilgeln vor dem ausgedehnten Ablijsen legt nahe, daB das Ausbeulen eine wichtige Rolle beim ReiBen von Schichten in Kompression spielt. Daher wurde die Theorie des elastischen Ausbeulens zur Beriicksichtigung der Adhlsion zwischen Metal1 und Schicht erweitert und auf das Problem angewendet. Es ergibt sich, daB Ausbeulen ohne Grenzfllchendefekt, der die Adhiision aufhebt, nicht auftreten kann. Das Ausbeulen selbst ist, wie gezeigt wird, wichtig filr einen ausgepriigten Bruch der Schichten, der ilber insta,biles Wachstum des ausgebeulten Bereiches abliiuft. Einfache Kriterien werden fur den Beginn des Ausbeulens und fur den ausgeprlgten Bruch abgeleitet.