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Anne-Françoise Gourgues-Lorenzon

Anne-Françoise Gourgues-Lorenzon

Professeur

Centre · CMAT

Discipline(s)
Chimie coordination, catalyse, matériaux, Mécanique du solide
Thème(s)
Fabrication additive, Maintenance et durabilité

Prix & distinctions

  • 2019 Médaille Bastien et Guillet (SF2M) - Société Française de Métallurgie et de Matériaux
  • 2013 Prix du meilleur « Jeu sérieux - Etude de cas » pour les ECSPER - Rupture au Festival du Film Universitaire Pédagogique
  • 2004 Médaille Jean Rist (SF2M) - Société Française de Métallurgie et de Matériaux
  • 2004 Best Paper in the Journal Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures
  • 2001 Cook-Ablett Award (Best Paper in the Journal Materials Science and Technology, IOM, London)

Équipe

GEM - Genèse, Évolution des Microstructures

Biographie

Anne-Françoise Gourgues-Lorenzon est une chercheuse spécialisée dans l’étude des relations entre microstructure et propriétés mécaniques des matériaux métalliques, avec une expertise marquée dans les mécanismes de rupture et la métallurgie physique. Ses travaux portent notamment sur l’analyse des aciers à haute résistance, des aciers inoxydables et des alliages architecturés, en explorant des phénomènes tels que la rupture fragile, la rupture ductile, la fatigue et la ténacité. Elle s’intéresse particulièrement à l’influence des traitements thermiques, des procédés de fabrication innovants (comme la fabrication additive) et des microstructures complexes sur les propriétés mécaniques. Ses recherches combinent des approches expérimentales avancées (microscopie, essais mécaniques, analyses fractographiques) et des modélisations numériques pour élucider les mécanismes locaux de déformation et de rupture. Son parcours reflète une évolution vers des problématiques industrielles et appliquées, tout en maintenant un ancrage fort dans la compréhension fondamentale des phénomènes métallurgiques.

Publication(s)

Enseignements

Design de matériaux pour les nouveaux défis (cours)

Chargé d'enseignement

Lundi 14/09 Mardi 15/09 Merc. 16/09 Jeudi 17/09 Vend. 18/09 9 :00-10:30 9h-10h Séminaire d’introduction (Renault) 10h-10h30 Déroulement de la semaine (J. Crepin et J.L. Bouvard) Synthèse et élaboration des matériaux (polymères, verres, métaux, céramiques) -Suite- (V. Esin) De la transformation de la matière vers leurs propriétés d’usage : Mise en forme des matériaux (C. Moussa) De la transformation de la matière vers leurs propriétés d’usage : Microstructure induite par le procédé (S. Dépinoy) Analyse de cycle de vie (M. Douziech) 10:45-12 :15 Le matériau au cœur de la structure pour répondre à des propriétés cibles (A.F. Gourgues) Analyse de cycle de vie -Suite- (M. Douziech) 13:45-15:15 Synthèse et élaboration des matériaux (polymères, verres, métaux, céramiques) (V. Esin) Accessibilité ressources (J. Osterbaan) De la transformation de la matière vers leurs propriétés d’usage : Maitrise du comportement de la matière (V. Esin) Fonctionnalisation de surfaces (M.H. Berger) Durée de vie des matériaux et structures (J.L. Bouvard) 15:30-17:00 Stratégies de modélisation numérique matériau (H. Proudhon et J.L. Bouvard) Les effets d'environnement (C. Duhamel)

ATHENS - MP08 - Physique et mécanique des milieux aléatoires

2012 – en cours Chargé d'enseignement

Motivé par une revue des techniques expérimentales avancées pour la description de la microstructure, et par des résultats typiques impliquant les fluctuations présentes dans les phénomènes de plasticité, d'endommagement, de fracture et d'écoulement dans les milieux poreux, les outils de base de la probabilité appliquée et des processus aléatoires sont rappelés. Les outils probabilistes pour la description des milieux aléatoires et les modèles ainsi que leur simulation sont introduits. La physique et la mécanique des milieux aléatoires sont d'abord présentées sous l'angle des solutions approchées des équations aux dérivées partielles à coefficients aléatoires. Par exemple, les problèmes d'électrostatique linéaire dans les milieux aléatoires sont étudiés au moyen d'une expansion de perturbation des champs électriques et de déplacement aléatoires, tandis que les limites de la permittivité effective et des modules élastiques sont dérivées de principes variationnels. Cette approche d'homogénéisation, qui peut être appliquée à d'autres propriétés physiques comme la composition de la perméabilité, ou de la conductivité thermique, est illustrée par des bornes de troisième ordre. L'utilisation de techniques numériques (comme les éléments finis), pour fournir une estimation des propriétés homogénéisées des milieux aléatoires à partir de simulations de type Monte Carlo, est introduite. Les limites et les techniques numériques sont ensuite étendues aux comportements non linéaires, comme la plasticité des polycristaux. Etant donné l'importance des problèmes de fiabilité dans une multitude d'applications d'ingénierie, plusieurs modèles statistiques de rupture (fragile, ductile, fatigue) sont élaborés à partir d'une approche probabiliste. Strucuture du cours : Une seule semaine. Cours magistraux (80%) and formation pratique sur ordinateur (20%) Plus d'informations sur : http://cmm.ensmp.fr/Enseignement/es-physrandmedia.html

Sciences et génie des matériaux (SGM) option

2006 – 2021 Responsable

La 2e année : découvrir, observer, expérimenter Les deux semaines d'option sont consacrées à un mini-projet par binôme, dans un des deux laboratoires de l'Ecole (Centre des Matériaux à Evry ou Centre de Mise en Forme des Matériaux à Sophia-Antipolis, soit plus de 70 enseignants-chercheurs en appui à l'option). Les sujets tournent autour d'un projet industriel précis. L'accent est mis sur la découverte de phénomènes physiques, chimiques, mécaniques... et sur leur quantification. Un rapport détaillé et une soutenance orale permettent aux élèves, non seulement de se former aux techniques de communication, mais surtout de se former "les uns par les autres". Quelques sujets : expertise de la défaillance d'un frein ferroviaire, expertise de non-conformité de joints métalliques, soudage (essais instrumentés et modélisation numérique), étude des mécanismes de formation d'une mousse pour siège automobile, formation d'aérogels pour super-isolants ou applications biomédicales... La 3e année : comprendre, savoir choisir, optimiser Les deux temps forts de la troisième année sont le mois d'option (dès la rentrée) et le projet personnel qui occupe tout le reste du temps consacré à l'option. Le mois d'option : "Matériaux et ingénieurs" dans un secteur industriel donné. Le mois d'option est consacré à l'ingénierie des matériaux et s'articule autour d'un secteur industriel précis (2004 et 2005 : l'automobile ; 2006 et 2007 : l'aéronautique, 2008 et 2009 : le bâtiment, 2010 et 2011 : l'énergie, 2012 et 2013 : la santé, 2014 et 2015 : le spatial). Les multiples activités permettent une formation active et la constitution d'un groupe homogène, riche des origines et des personnalités diverses des élèves et des enseignants : visites industrielles : élaboration, transformation et utilisation des matériaux dans le domaine choisi ; quelques conférences données par des experts industriels ; mini-projets de "Découverte Industrielle" : 5 jours par groupes de 2 à 4 élèves, sur site industriel, encadrés par des ingénieurs sur place, sur un problème d'ingénierie ; un rapport écrit (note interne à l'entreprise) et une restitution orale permettent aux différents groupes de partager savoirs et expériences acquis sur le terrain ; quelques "cours", en fait des séances de préparation des visites et des séances de "debriefing" sous forme de questions-réponses aux enseignants, à propos des conférences et des visites industrielles. Le travail d'option : mettre en pratique méthodes et connaissances pour résoudre un problème industriel. Les travaux d'option, individuels, forment la colonne vertébrale de la troisième année. Définis dès le mois d'octobre, en accord avec les desiderata de chaque élève, ils portent sur un problème industriel bien identifié. D'une durée d'au moins 4 mois (total de 8 mois pour les polytechniciens en "voie spécialisée"), ils se déroulent sur site industriel, avec un double tutorat : les ingénieurs de l'entreprise d'une part et un enseignant-chercheur d'un des deux laboratoires "Matériaux" de l'Ecole d'autre part. L'accent est mis sur la compréhension des phénomènes et sur la résolution du problème pratique posé. Quelques sujets d'option représentatifs traités ces dernières années : choix d'un matériau pour une pièce de Formule 1 automobile (Renault, Viry-Châtillon) modélisation des couches minces déposées sur un verre (Saint-Gobain, Thourotte) sélection et dimensionnement d'une mousse antichoc (SNCF, Le Mans) faisabilité du revêtement de pistons par projection plasma (Toyota, Evry - Belgique - Japon) procédé innovant de coulée continue d'acier (Vallourec, Aulnoye-Aymeries / Brésil) optimisation du procédé d'injection de polymère renforcé de fibres (Bosch, Allemagne) analyse de verres dorés émaillés du Moyen-Age (Laboratoire des Musées de France, Paris) prédiction des propriétés à rupture d'aciers pour gazoducs (ArcelorMittal, Gand, Belgique). critère d'acceptabilité de défauts de forge (PSA, La Garenne-Colombes) défauts de mise en peinture des pièces de carrosserie plastique automobile (Mécaplast, Monaco) soudage de pièces en superalliage pour lanceurs spatiaux (Snecma, Vernon) amélioration du contrôle non destructif d'éléments de centrales électriques (EDF, Saint-Denis) décontamination de bétons utilisés en génie civil pour les centrales nucléaires (Bouygues, St-Quentin / CEA, Marcoule) amélioration de la fabrication de pièces en composite pour aéronautique (Dassault, Argenteuil) choix de matériaux pour sondes endoscopiques avec microcope intégré (Mauna Kea Technologies, Paris) Particularités de l'option : Du concret ! L'option comporte très peu de cours à proprement parler : les savoirs et compétences sont acquis dans les cours proposés à tous les élèves (tronc commun, enseignements spécialisés) et surtout par le partage des expériences vécues par chacun sur le terrain. Il s'agit d'expérimenter par soi-même et en équipe (double tutorat ingénieur industriel + enseignant-chercheur). Pratique intensive du travail en groupe La diversité et le nombre des optionnaires permet à chacun d'apprendre aux autres et par les autres. C'est un entraînement efficace aux méthodes d'auto-formation que pratiquera l'ingénieur pendant toute sa carrière pour rester un acteur majeur dans son domaine de compétences et maîtriser son évolution professionnelle. Pluridisciplinarité Le domaine des matériaux est à l'intersection entre des disciplines telles que la physique, la chimie, la mécanique, les mathématiques appliquées et la modélisation numérique. Les travaux d'option comportent souvent une part expérimentale et une part de modélisation, qui permettent une formation équilibrée à la culture des matériaux. L'option s'intéresse aussi bien aux céramiques, aux "plastiques", aux métaux et alliages... qu'aux objets anciens (archéologie) ou aux innovations les plus récentes (aciers "biologiques", aérogels biosourcés ou non...).

Matériaux pour les Nouveaux Défis (trimestre recherche)

Chargé d'enseignement

Matériaux pour l'Ingénieur

2004 – 2017 Responsable

Ce cours d'introduction aux matériaux (métaux et alliages, polymères, céramiques) est un enseignement de tronc commun. Il a été proposé aux élèves de 2e année du cycle ingénieurs Civils de 2004 à 2017 et a basculé en première année e, 2017. J'ai été responsable de la version enseignée en 2e année. Le polycopié de cours a été publié aux Presses des Mines (deux éditions). J'ai participé au cours de première année jusqu'en 2020 compris.

Direction(s) de thèse(s)

  • 2025 Évolution, aux températures modérées, de la microstructure et du comportement mécanique de matériaux métalliques pour systèmes d’étanchéité destinés au secteur de l’énergie nucléaire ROCHA PEGADO DE QUEIROZ Carlos
  • 2025 Effet de la déformation plastique sur la rupture par clivage : Découplage entre la plasticité induite et l’évolution de la microtexture KA Rassoul
  • 2024 Vers une méthodologie de caractérisation mécanique « mini invasive » des structures métalliques anciennes en vue de leur préservation ou de leur réutilisation VIGNES Maxime
  • 2024 Etude expérimentale de l’influence des paramètres du procédé de laser cladding sur les caractéristiques métallurgiques des pistes de disques de freins LEQUIN-SOUCHON Justine
  • 2023 Caractérisation de la restauration dynamique à haute température de la microstructure d’irradiation et de son impact sur le comportement mécanique d’un alliage de zirconium IZITOUNENE Nadjib
  • 2023 Modélisation des effets de trempe et revenu sur la microstructure et les propriétés à rupture d'aciers faiblement alliés de type 16 à 20MND5 MND5 PAPIN Julie
  • 2021 Effet de la trempe, du revenu et des ségrégations chimiques sur la microstructure et la tenue en résilience d’un acier 18MND5 pour gros composants forgés WEISBECKER Romain
  • 2020 Effet des mésoségrégations sur la ténacité des aciers faiblement alliés des composants lourds CHRISTAL Arthur
  • 2020 Evolution microstructurale de l'acier 316L élaboré par fabrication additive (LPBF et WAAM) et influence sur son comportement à rupture DE SONIS Edouard
  • 2019 Évolutions microstructurales de dépôts épais d'acier inoxydable austénitique 316L obtenus par projection dynamique par gaz froid BRASSART Laury-Hann
  • 2019 Evolution de la microstructure avec les paramètres de soudage et conséquences sur le comportement mécanique du métal fondu de joints soudés multipasses en acier à haute limite d'élasticité JOUSSET Nicolas
  • 2019 Analyse du lien entre microstructure, chargement mécanique et fissuration lors de la traction en croix de soudures par point par résistance d'un acier inoxydable martensitique CHANH Constance
  • 2019 Etude du lien entre traitement thermique, propriétés mécaniques et amorçage de la rupture fragile par clivage d'un acier faiblement allié trempé revenu DELATTRE Jean-Baptiste
  • 2018 Transformations de phases et comportement mécanique à haute température d'un alliage de zirconium (M5) : effets de l'historique de température BORROSSI Romain
  • 2018 Influence du micro-alliage sur la population inclusionnaire, le comportement élastoplastique et la résistance à la rupture ductile d'aciers martensitiques MILANI Adrien
  • 2017 Etude d'un alliage de titane bêta "transformable par déformation" : lien entre propriétés mécaniques, microstructures de déformation et mécanismes de rupture VARENNE Chloé
  • 2016 Recristallisation et propriétés mécaniques d’un acier inoxydable austénitique stabilisé au niobium CLICHE Nicolas
  • 2016 Lien entre microstructure et transition ductile-fragile des aciers trempés-revenus à haute résistance TIOGUEM TEAGHO Frank
  • 2015 Identification des conditions de rupture fragile des gainages combustibles en alliage de zirconium oxydés sous vapeur d’eau à haute température et trempés sous charge axiale THIEURMEL Ronan
  • 2015 Effet de la microstructure sur la transition ductile-fragile d'aciers inoxydables martensitiques emboutissables à chaud GODIN Hélène
  • 2014 Evolutions microstructurales et comportement en fluage à haute température d’un acier inoxydable austénitique MATEUS FREIRE Lucie
  • 2014 Endommagement des aciers de troisième génération à structure duplex pour application automobile TONIZZO Quentin
  • 2013 Evolutions microstructurales d’un acier inoxydable austénitique (316 Nb) au cours de sollicitations thermomécaniques représentatives de différents procédés de forgeage HERMANT Alexandre
  • 2012 Caractérisation de l'endommagement à hautes températures d'aciers ferritiques et martensitiques renforcés par dispersion de nano-oxydes (ODS) SALMON-LEGAGNEUR Hubert
  • 2012 Evolution microstructurale d’un acier 2.25Cr-1Mo au cours de l’austénitisation et du revenu : croissance des grains austénitiques, séquence de précipitation des carbures et effets sur les propriétés mécaniques DEPINOY Sylvain
  • 2011 Transition ductile-fragile des aciers pour gazoducs : étude quantitative des ruptures fragiles hors plan et corrélation à l’anisotropie de microtexture TANKOUA YINGA Franck Vladimir
  • 2011 Relations quantitatives entre composition chimique, microstructure et propriétés mécaniques d’aciers bainitiques BORDEREAU Victor
  • 2011 Influence des traitements thermomécaniques sur la microstructure et les propriétés mécaniques d’un acier à 9%Cr (Grade 91) PIOZIN Emma
  • 2010 Comportement viscoplastique des alliages austénitiques pendant la recristallisation sous faibles contraintes ZHANG Minghao
  • 2010 Etude expérimentale et modélisation du comportement en fluage sous pression interne d’une gaine en alliage de zirconium oxydée en atmosphère vapeur CHOSSON Raphaël
  • 2009 Influence de la composition chimique sur la formation de la microstructure et les caractéristiques mécaniques de soudures en aciers emboutissables à chaud YIN Qingdong
  • 2009 Evaluation de la tenue au fluage (rupture de type IV) de liaisons soudées en acier à 9%Cr de nuance X10CrWMoVNb9-2 (T/P92) KALCK Charlotte
  • 2008 Relations quantitatives entre la composition chimique, les transformations métallurgiques et la ténacité de zones fondues de points soudés faits d’aciers à très haute résistance KRAJCARZ Florent
  • 2008 Étude expérimentale et modélisation de l'adoucissement cyclique des aciers ferritiques-martensitiques revenus GIROUX Pierre-François
  • 2008 Simulation numérique et étude expérimentale du fluage de l'acier Grade 91 à haute température LIM Rattanak
  • 2008 Étude de l’influence des défauts de soudage sur le comportement plastique et la durée de vie en fatigue de soudures par friction-malaxage d’un alliage Al-Cu-Li LE JOLU Thomas
  • 2007 Etude de la tenue en fatigue des ressorts de suspension automobile en environnement corrosif BOSC Guilhem
  • 2007 Endommagement des aciers TWIP pour application automobile LORTIOS Julie
  • 2007 Relations entre microstructure et aptitude au pliage des aciers à très haute résistance pour application automobile RECHE Delphine
  • 2006 Comportement en fluage à haute température dans le domaine biphasé (alpha + bêta) de l’alliage M5® TREGO Gwenael
  • 2005 Évolution métallurgique et résistance en fluage à 600°C et 650°C d'aciers à 9-12% Cr PANAIT Clara Gabriela
  • 2005 Critère d’endommagement et de rupture d’alliages de zirconium en conditions accidentelles de type RIA DOAN Dinh Trung
  • 2005 Etude des mécanismes de la transformation bainitique dans les aciers bas carbone LUBIN Sophie
  • 2005 Fluage à 500°C d’un joint soudé d’un acier 9Cr-1Mo modifié. Evolution de la microstructure et comportement mécanique VIVIER Florian
  • 2004 Étude de l'endommagement par la découpe des aciers dual phase pour application automobile DALLOZ Alexandre
  • 2003 Estimation du risque de rupture fragile de soudures de pipelines en aciers à haut grade : caractérisation et modélisation BILAT Anne-Sophie
  • 2002 Effet de la morphologie tri-dimensionnelle et de la taille de grain sur le comportement mécanique d'agrégats polycristallins ZEGHADI Asmahana
  • 2001 Relations entre la microstructure et le comportement mécanique des aciers TRIP pour application automobile RADU Mihai
  • 2001 Etude expérimentale et prévision des mécanismes de rupture des tôles et des joints soudés bout à bout en alliage d'aluminium 6056 ASSERIN-LEBERT Alexandra
  • 2001 Étude expérimentale et modélisation du comportement, de l'endommagement et de la rupture en fluage de joints soudés en acier 9Cr1Mo-NbV GAFFARD Vincent
  • 2001 Fluage isotherme et anisotherme dans les domaines monophasés (alpha et bêta) et biphasé (alpha + bêta) d’un alliage Zr-1%NbO KADDOUR Djillali
  • 2000 Fissuration en relaxation des aciers inoxydables austénitiques - Influence de l’écrouissage sur l’endommagement intergranulaire AUZOUX Quentin
  • 1999 Acceptabilité de défauts en rupture fragile dans les soudures d’acier pour tubes : modèles FAD et approche locale LAM THANH Luc
  • 1997 Propagation de fissure par fatigue dans les aciers austéno-ferritiques moulés : influence de la microstructure, du vieillissement et de la température d’essai CALONNE Virginie
  • 1997 Rupture par clivage de microstructures d'aciers bainitiques obtenues en conditions de soudage LAMBERT-PERLADE Astrid
  • 1996 Transformations et comportements du Zircaloy-4 en conditions anisothermes FRECHINET Stéphane
  • 1995 Corrélation entre cinétique d'oxydation, microstructure et comportement mécanique. Application à du feuillard Ni-20Cr CALVARIN-AMIRI Gaëlle
  • Rupture intergranulaire induite par l'hydrogène dans les alliages d'aluminium-magnésium POUILLIER Edouard