Comprendre les effets des hétérogénéités sur la transformation de phase de précipités dans les alliages d’aluminium par calorimétrie

Le GPM est une Unité Mixte de Recherche (UMR 6634) entre l’Université de Rouen Normandie, l’INSA Rouen Normandie et le CNRS où il est rattaché à CNRS-Physique (INP). Il est dirigé par Xavier Sauvage, directeur de recherche au CNRS. Les activités scientifiques du GPM trouvent leurs racines dans l’histoire du laboratoire dont les prémices remontent à la fin des années 60. L’instrumentation scientifique y a toujours joué un rôle central, et les techniques de microscopie et d’analyse des matériaux un rôle fédérateur. Des évolutions progressives ont forgé le GPM d’aujourd’hui, qui possède une plateforme instrumentale de premier rang mondial et des activités dans de nombreux champs thématiques. Celles-ci sont distribuées dans cinq départements thématiques qui sont (i) Instrumentation Scientifique, (ii) Métallurgie, Microstructure, Mécanique, (iii) Matériaux Fonctionnels et Nanostructures, (iv) Systèmes Désordonnés et Polymères, (v) Ouvertures Thématiques et Innovations.

Le GPM se place résolument dans une dynamique de collaborations internationales fortes avec 50% des articles scientifiques co-signés avec des chercheurs d’institutions étrangères. Nous avons également à cœur de promouvoir la diversité en recrutant la moitié de nos doctorants et chercheurs contractuels à l’étranger. Notons enfin notre laboratoire franco-américain « Advanced Mechanics and Materials Engineering (AMME) » associé au département « Mechanical & Materials Engineering » de l’Université de Lincoln au Nebraska (USA).

D'autre part, le GPM possède des liens forts avec le monde industriel : une partie de nos activités de recherche est réalisée en partenariat avec des partenaires industriels. Le GPM est laboratoire commun avec le Centre R&D d’EDF (laboratoire commun EM2VM : Etude et Modélisation des Microstructures pour le Vieillissement des Matériaux) et la société Manoir Industrie (IPERS : Innovation and performance of refarctory Steels). Par ailleurs, des collaborations passées ou présentes ont été développées avec NEXANS, ACOME, EdF, INTEL, CAMECA, Constellium, Manoir Industries, Volum- e, Ascometal, Aperam, Aubert et Duval, Arcelor-Mittal, Framatome, ZODIAC Aerospace, ZODIAC Aerosafety Systems , SAFRAN Nacelles, SAFRAN Aerosystems, Ariane group, Technip-FlexiFrance, Framatom, FAVI, AREVA, Hutchinson, Cyclamen, Galloo, Eco- systèmes, Selfrag, STMicrolectronics, IBS, EADS, TRT, TGS, TSA, THAV, TR6, Airbus, Valeo, NXP, Safran Hispano Suiza, Thales Air System, Ligeron, MBBM, A&S, Areelis, MBDA, Thales Com & Security, Sagem, SAFRAN Aerosystems, APTAR Pharma, AFP, NUTRISET, SEALED AIR, Francofil, L’OREAL Recherche et Innovation, OFITECH/ONDULINE, Polyone, BMG-Securits, BERTIN, PEG, Sanofi, Exsymol,...

Enfin, le GPM a une implication forte dans l’enseignement et la formation par la recherche. Il est au cœur de l’enseignement supérieur normand à travers deux tutelles, l’Université de Rouen Normandie et l’INSA de Rouen. Par ailleurs, le laboratoire accueille une quarantaine de stagiaires et 15 nouveaux doctorants tous les ans, contribuant ainsi pleinement à la formation par la recherche.

L’hydrogène est devenu un élément clé pour le développement d’énergies décarbonées. Pour transporter, produire ou stocker cet élément, l’aluminium est un métal largement utilisé de par sa faible densité et sa bonne résistance à la corrosion, et ceci malgré sa faible résistance mécanique. Pour compenser ce point faible, des éléments d’alliage sont ajoutés dans ce système, qui précipitent par activation thermique et/ou mécanique et permettent l’amélioration de ses propriétés mécaniques. Au sein du Groupe de Physique des Matériaux (GPM), de récentes études ont montré que l’hydrogène ajouté dans ces systèmes ralentit cette transformation de phase sans quantification de ses effets sur les barrières énergétiques de formation et de dissolution de précipités, qui peuvent être visibles par calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Dans ce stage d’une durée moyenne de six mois, l’objectif du projet sera de comprendre comment l’hydrogène peut impacter ces barrières énergétiques par DSC. Comme ces barrières énergétiques peuvent être influencées par le niveau de déformation du système, un second objectif sera de comprendre l’effet combiné de l’hydrogène et de la déformation mécanique sur la transformation de phase de précipités par DSC. Dans ce cadre, une thèse en lien avec ce stage est prévue pour octobre 2026 afin de développer des microstructures plus résistantes à l’initiation et à la propagation de fissures.

Le/la candidat·e doit être étudiant·e d’un Master 2 ou en dernière année d’école d’ingénieur spécialisée en science des matériaux, métallurgie, physique ou physico-chimie. Il/Elle doit posséder des bases solides sur les transformations de phase, en particulier les mécanismes de précipitation dans les alliages métalliques. Une formation préalable sur les alliages d'aluminium, les interactions hydrogène-métal ou le comportement mécanique des matériaux constitue un atout majeur. Le/La candidat·e doit maîtriser les techniques d'analyse thermique, en particulier la calorimétrie différentielle à balayage. Si le/la candidat·e possède des compétences en analyse de données et les logiciels de traitement de données (par exemple, Python ou MATLAB).

Nous attendons du/de la candidat·e une forte curiosité scientifique, une rigueur expérimentale et une capacité à analyser des phénomènes complexes en corrélant les données thermiques avec l'évolution microstructurale. Il/elle doit être méthodique, organisé et autonome, tout en étant à l’aise dans un environnement de recherche collaborative. Ce poste ouvrant à une thèse, le/la candidat·e doit être motivé·e afin de poursuivre ces recherches, notamment en vue d’un doctorat à partir d’octobre 2026 sur des sujets connectés à ce stage. Une maîtrise de l’anglais (B2) est aussi nécessaire pour cet offre.