张福成， 1964年8月出生于吉林省蛟河县。1993年毕业于哈尔滨工业大学金属材料专业，获博士学位。现任燕山大学副校长，亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室学术带头人，燕山大学材料学教授、博士生导师。民盟河北省委常委，民盟秦皇岛市副主委。分别于2003年、2004年至2005年去英国牛津大学做高级访问学者。2004年入选国务院特殊津贴专家，2005年入选国家“新世纪优秀人才”计划，2007年被评为国家级“新世纪百千万人才”，2009年获国家杰出青年科学基金资助。发表学术论文150多篇，获国家发明专利20多项，获国家科技进步二等奖1项、教育部技术发明一等奖和科技进步一等奖各1项以及其他省部级奖励3项。
目前，世界上用于制造铁路辙叉的材料只有三种，其一是，上述的高锰钢，其二是，近年来发展起来的贝氏体钢，其三是，珠光体钢。长期的使用表明，贝氏体钢辙叉在服役过程中普遍存在早期“掉块”现象，严重影响了贝氏体钢辙叉的使用和发展。张福成的研究室经过几年的研究发现了造成贝氏体钢辙叉“掉块”的内在原因，那就是，材料内部存在低等级氢脆和微量马氏体造成的。因此，他们通过合理的成分设计和热处理工艺设计，发明了几种铁路辙叉用新型贝氏体钢，解决了贝氏体钢辙叉的氢脆和生成马氏体的问题，制造出一种铁路辙叉安全性能高的材料。同时，建议铁道部有关部门修改贝氏体钢辙叉材料标准。目前，铁道部正以产学研结合方式在国内外铁路线路上大力推广我们这种新材料和技术。
另外，张福成的研究室在铁路辙叉用材研究领域还取得了许多其他专利成果，诸如：纯净高锰钢辙叉制造新技术、高锰钢辙叉爆炸硬化技术、锻造高锰钢辙叉制造技术、含氮高锰钢辙叉用钢、高锰钢辙叉与碳钢钢轨焊接材料及其制造技术、高锰钢辙叉专用堆焊材料及其制造技术等。其中一部分成果已经应用于我国和其他国家的高速铁路线路中。
张福成首次利用Mossbauer谱和电子探针分析结合理论计算，深入系统的研究了稳定和亚稳定奥氏体锰钢的微观组织结构，发现奥氏体锰钢中合金元素原子和碳原子之间以C-Me形式呈短程有序偏聚分布的规律，由此圆满地解释了奥氏体锰钢研究领域中一直有争议的一些理论问题。认为奥氏体锰钢加工硬化机理是奥氏体基体中共价键较强的C-Me键络阻碍材料变形过程中位错的运动，提高了材料的抗变形能力，使奥氏体锰钢具有较高的加工硬化能力。本成果已作为钢铁材料Mossbauer谱研究方面的参考标准。
张福成的研究室采用降低锰加铬对奥氏体锰钢进行再合金化，使钢中奥氏体处于亚稳定状态，在磨损变形过程中发生应变诱发马氏体相变；利用稀土和钛铁合金等碱性变质剂处理钢液，不仅有效细化了奥氏体锰钢的凝固组织，而且大大降低了钢中的硫磷等杂质元素，大幅度提高了奥氏体锰钢的铸造质量；采用特殊的弥散热处理工艺技术处理铸件，获得细小奥氏体晶粒内部弥散分布着细小碳化物的复相组织。如此使奥氏体锰钢不仅具有优异的加工硬化能力，而且具有很好的韧性，其耐磨性比普通高锰钢耐磨性能提高1倍以上，而生产成本相当。该成果已被50多家企业采用，应用于制造机械工程设备的耐磨零部件，收到很好的使用效果，为国家创造出了巨大的经济和社会效益。
人生在高速铁路事业上奔腾
近几年，高速铁路在我国飞速发展。可是，提速材料的焊接一直是制约我国铁路提速的难题。现代高速、重载、无缝铁路要求必须高锰钢辙叉与高碳钢钢轨进行焊接。然而，高碳钢在焊接过程中要求缓冷，以防止热影响区内出现马氏体和产生较大的热应力；而高锰钢在焊接过程中热影响区内极易沿奥氏体晶界析出碳化物和产生热裂纹，造成其韧度的急剧下降，这要求高锰钢焊后必须快冷。另外，两种材料的热物理性能相差较大，直接焊接后将在焊接接头处产生很大的内应力，它不仅降低焊接接头的强度和韧度，而且严重降低其疲劳寿命。以前，国外只有奥地利和法国有比较成熟的高锰钢辙叉焊接技术。张福成的研究室经过5年多的研究，发明的高锰钢辙叉焊接技术，该技术是利用材料性质梯度过渡的思想，设计一种物理性质和组织结构介于高锰钢和高碳钢之间的材料作为焊接材料，实现了高锰钢辙叉与碳钢钢轨的焊接。从而，解决了多年来一直困扰我国铁路提速中的这个关键技术问题。与其它两个国家的同类技术相比，这项专利技术具有综合成本低、工艺简单、性能优异等特点，因此这项技术在多次国际招标中中标。目前，该技术是我国在焊接高锰钢辙叉领域使用的唯一技术，同时产品已出口到美国、澳大利亚、新西兰、丹麦、土耳其、韩国、伊朗、伊拉克、印尼、委内瑞拉和香港等近20各国家和地区。目前，世界上用于制造铁路辙叉的材料只有三种，其一是，上述的高锰钢，其二是，近年来发展起来的贝氏体钢，其三是，珠光体钢。长期的使用表明，贝氏体钢辙叉在服役过程中普遍存在早期“掉块”现象，严重影响了贝氏体钢辙叉的使用和发展。张福成的研究室经过几年的研究发现了造成贝氏体钢辙叉“掉块”的内在原因，那就是，材料内部存在低等级氢脆和微量马氏体造成的。因此，他们通过合理的成分设计和热处理工艺设计，发明了几种铁路辙叉用新型贝氏体钢，解决了贝氏体钢辙叉的氢脆和生成马氏体的问题，制造出一种铁路辙叉安全性能高的材料。同时，建议铁道部有关部门修改贝氏体钢辙叉材料标准。目前，铁道部正以产学研结合方式在国内外铁路线路上大力推广我们这种新材料和技术。
另外，张福成的研究室在铁路辙叉用材研究领域还取得了许多其他专利成果，诸如：纯净高锰钢辙叉制造新技术、高锰钢辙叉爆炸硬化技术、锻造高锰钢辙叉制造技术、含氮高锰钢辙叉用钢、高锰钢辙叉与碳钢钢轨焊接材料及其制造技术、高锰钢辙叉专用堆焊材料及其制造技术等。其中一部分成果已经应用于我国和其他国家的高速铁路线路中。
汗水洒向耐磨材料研究事业
耐磨奥氏体锰钢作为一种传统材料已有100多年的发展历史，然而，这一领域一直存在许多值得进一步研究的问题。一方面，奥氏体锰钢研究领域的一些理论问题，学术界一直有争议，如奥氏体锰钢的加工硬化机理、耐磨机制等；另一方面，尽管人们为进一步提高奥氏体锰钢的耐磨性在其铸造技术、热处理技术和化学成分调整等方面做了长期不懈的努力，但效果总是不尽人意。张福成首次利用Mossbauer谱和电子探针分析结合理论计算，深入系统的研究了稳定和亚稳定奥氏体锰钢的微观组织结构，发现奥氏体锰钢中合金元素原子和碳原子之间以C-Me形式呈短程有序偏聚分布的规律，由此圆满地解释了奥氏体锰钢研究领域中一直有争议的一些理论问题。认为奥氏体锰钢加工硬化机理是奥氏体基体中共价键较强的C-Me键络阻碍材料变形过程中位错的运动，提高了材料的抗变形能力，使奥氏体锰钢具有较高的加工硬化能力。本成果已作为钢铁材料Mossbauer谱研究方面的参考标准。
张福成的研究室采用降低锰加铬对奥氏体锰钢进行再合金化，使钢中奥氏体处于亚稳定状态，在磨损变形过程中发生应变诱发马氏体相变；利用稀土和钛铁合金等碱性变质剂处理钢液，不仅有效细化了奥氏体锰钢的凝固组织，而且大大降低了钢中的硫磷等杂质元素，大幅度提高了奥氏体锰钢的铸造质量；采用特殊的弥散热处理工艺技术处理铸件，获得细小奥氏体晶粒内部弥散分布着细小碳化物的复相组织。如此使奥氏体锰钢不仅具有优异的加工硬化能力，而且具有很好的韧性，其耐磨性比普通高锰钢耐磨性能提高1倍以上，而生产成本相当。该成果已被50多家企业采用，应用于制造机械工程设备的耐磨零部件，收到很好的使用效果，为国家创造出了巨大的经济和社会效益。