中國金屬物理學傢和機械工程學傢。生於廣東興甯，卒於吉林長春。1941年9月畢業於廣州國立中山大學，1945年赴英國，先在設菲爾德大衛聯合工程公司重型機械廠實習，1946年入英國設菲爾德大學機械系學習，1949年獲博士學位，並在該校做研究員。1951年回國後，參加創建中國科學院金屬研究所，任研究員。後擔任金屬壓力加工研究室主任及中國科學院機械電機研究所、機械研究所、長春光學精密機械研究所副所長、中國科學院長春分院副院長等職。1980年當選為中國科學院學部委員員（院士）。
長期致力於金屬壓力加工領域的研究工作。指導開展瞭金屬超塑性和非晶態合金的研究，成功地進行瞭球墨鑄鐵的沖擊性能試驗，並研究瞭A3鋼中板的機械性能，為解決國產鋼種加工工藝提供科學依據。首次提出變形量的積累作用與奧氏體晶粒度的關系。其多項科研成果為國傢經濟建設提供瞭重要科學依據。張作梅還負責尖端精密測試設備工程的工藝研究，為中國尖端精密測試設備的研制作出瞭貢獻；具體指導長春光機所的機構學、機械傳動、摩擦磨損潤滑和機械材料與工藝4個研究室的研究工作；承擔瞭空間機械和機器人等課題的研究任務。先後3次參加中國科學技術發展規則的制定，是具體制定和組織實施中國機械科學發展規劃的負責人之一。