本发明涉及钢材料技术领域，具体而言涉及一种高强度钢材料。
背景技术：
近年来，随着高强度结构件及工程机械的迅速增加，服役环境的日益恶化，结构钢向着更高强度和良好的低温韧性方向发展。为了降低生产成本，提高综合性能，尤其是解决强度提高和焊接性能下降的矛盾，在保证优良的低温韧性和焊接性能前提下，通过适当合理调整合金属含量，可使钢材料的强度产生很大提升。
材料的结构决定了材料的性能，因此提高钢铁材料的强度和韧性需要从钢的组织调控入手，通过理想的组织结构来获得相应的高性能。传统的金属材料的强韧化途径多种多样，如形变强化、细晶强化、固溶强化、相变强化以及第二相沉淀强化等经典的强韧化手段。发展新型高强乃至超高强韧性钢材有必要进行创新性的合金化设计及组织结构调控，突破现有高强高韧钢的设计思路，从而实现高强高韧性钢的跨越式发展。目前主要是以提高马氏体钢的冶金质量和以及采用控制钢中夹杂物的数量、分布和形态达到提高钢材的韧性以及强度，但是会提高钢的成本。
因此目前需要一种成本低，韧性高,强度高的钢材料。
技术实现要素：
为了解决上述问题，提供一种高强度钢材料及其制备方法，本发明采用以下技术方案：一种高强度钢材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
碳1-2份，硅1.3-1.5份，钨5-8份，氧化铝6-7份，锆3-4份，铬6-10份，钙长石3-5份，钴5-7份，锰1-3份，钼2-3份，石英砂1-2份，磷酸锌4-6份，磷酸3-4份，稀土元素3-5份，铁80-90份。
首先，本发明采用了铬和磷共用的方案，可以提高钢的抗氧化能力，提高钢的使用寿命，另外本发明采用了添加钼的方案，可以提高钢的耐热能力并且可以改善钢的抗磨性及韧性，此外本发明还添加了稀土元素，在钢铁中加入适量稀土金属或稀土金属的化合物，可以使钢得到良好的塑性、韧性、耐磨性、耐热性、抗氧化性、抗腐蚀性。
作为优选，所述稀土元素是钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆中的一种或多种组合。
作为优选，所述稀土元素是钇和镧，所述的钇和镧比例为1∶2-2∶3。
本发明采用了钇和镧作为稀土元素添加进钢铁中，由于钇和镧具有良好的脱硫、脱氧、脱氢和固定氮气的作用，可以起到提高钢铁韧性的作用，而且配合磷的作用可以提高钢的强度。
作为优选，所述的锆经过以下方法制备：
(1)将氧化锆与镁混合，在1100～1200℃条件下加热1～3h，产物除杂后干燥；
(2)将步骤(1)得到的熔盐在与氯化钠混合，在1500～1600℃的条件下加热2～4h，然后水洗至中性。
本发明首先在在1100～1200℃条件下加热1～3h，此时发生金属热还原反应，有锆生成，而后采用1500～1600℃的条件下加热2～4h，可以形成纳米级的锆，有助于填补钢结构上的空隙，提高钢的结构强度，从而提高本发明的耐磨性和韧性。
作为优选，在步骤(1)中氧化锆与镁的混合比例为2∶1-4∶1，在步骤(1)和步骤(2)的加热过程中采用氮气气氛保护。
本发明采用了2∶1-4∶1的比例混合氧化锆和镁金属，可以保证锆的还原率，而且可以提高还原的效率，降低生产成本，另外采用了氮气作为惰性气体保护，可以在后续过程中配合稀土的固氮作用提高钢铁的结构强度。
作为优选，所述的磷酸锌采用以下方法处理：将磷酸铵和氧化锌混合，然后在900～1200℃下反应1～2h，粉碎后得到产品。
本发明采用了磷酸铵和氧化锌混合反应的方案，采用高温固相反应生成磷酸锌，将此工艺运用于钢铁的制备技术中，此方案产生的磷酸锌中所含的结晶水少，因此在用于钢铁的制备过程中不会对钢的内部结构造成较大的影响，有助于保护钢内部结构的稳定性，从而提高钢铁的机械强度及韧性。
作为优选，所述的磷酸铵和氧化锌的混合比例为3∶1-7∶2。
作为优选，在磷酸铵和氧化锌混合后洒入水进行造粒。
本发明通过在磷酸铵和氧化锌的混合物中加入水，可以促进磷酸铵和氯化锌的反应速度，而且可以增加反应的进行程度，从而提高产率，而且有助于降低成本。
作为优选，撒入的水的量为原料的量的1/50-1/60。
本发明的有益效果在于：(1)本发明具有韧性高(2)本发明具有成本低的优势(3)本发明具有耐腐蚀能力强的优势。
具体实施方式
下面结合具体实施案例对本发明进行进一步解释：
实施例1
一种高强度钢材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
碳1份，硅1.3份，钨5份，氧化铝6份，锆3份，铬6份，钙长石3份，钴5份，锰1份，钼2份，石英砂1份，磷酸锌4份，磷酸3份，稀土元素3份，铁80份。
其中，所述稀土元素是钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆中的一种或多种组合。
其中，所述稀土元素是钇和镧，所述的钇和镧比例为1∶2。
其中，所述的锆经过以下方法制备：
(1)将氧化锆与镁混合，在1100℃条件下加热1h，产物除杂后干燥；
(2)将步骤(1)得到的熔盐在与氯化钠混合，在1500℃的条件下加热2h，然后水洗至中性。
其中，在步骤(1)中氧化锆与镁的混合比例为2∶1，在步骤(1)和步骤(2)的加热过程中采用氮气气氛保护。
其中，所述的磷酸锌采用以下方法处理：将磷酸铵和氧化锌混合，然后在900℃下反应1h，粉碎后得到产品。
其中，所述的磷酸铵和氧化锌的混合比例为3∶1。
其中，在磷酸铵和氧化锌混合后洒入水进行造粒。
其中，撒入的水的量为原料的量的1/50。
实施例2
一种高强度钢材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
碳2份，硅1.5份，钨8份，氧化铝7份，锆4份，铬10份，钙长石5份，钴7份，锰3份，钼3份，石英砂2份，磷酸锌6份，磷酸4份，稀土元素5份，铁90份。
其中，所述稀土元素是钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆中的一种或多种组合。
其中，所述稀土元素是钇和镧，所述的钇和镧比例为2∶3。
其中，所述的锆经过以下方法制备：
(1)将氧化锆与镁混合，在1200℃条件下加热3h，产物除杂后干燥；
(2)将步骤(1)得到的熔盐在与氯化钠混合，在1600℃的条件下加热4h，然后水洗至中性。
其中，在步骤(1)中氧化锆与镁的混合比例为4∶1，在步骤(1)和步骤(2)的加热过程中采用氮气气氛保护。
其中，所述的磷酸锌采用以下方法处理：将磷酸铵和氧化锌混合，然后在1200℃下反应2h，粉碎后得到产品。
其中，所述的磷酸铵和氧化锌的混合比例为7∶2。
其中，在磷酸铵和氧化锌混合后洒入水进行造粒。
其中，撒入的水的量为原料的量的1/60。
实施例3
一种高强度钢材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
碳1.5份，硅1.5份，钨8份，氧化铝7份，锆4份，铬10份，钙长石5份，钴7份，锰3份，钼3份，石英砂2份，磷酸锌6份，磷酸4份，稀土元素5份，铁80份。
其中，所述稀土元素是钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆中的一种或多种组合。
其中，所述稀土元素是钇和镧，所述的钇和镧比例为2∶3。
其中，所述的锆经过以下方法制备：
(1)将氧化锆与镁混合，在1100℃条件下加热2h，产物除杂后干燥；
(2)将步骤(1)得到的熔盐在与氯化钠混合，在1500℃的条件下加热3h，然后水洗至中性。
其中，在步骤(1)中氧化锆与镁的混合比例为3∶1，在步骤(1)和步骤(2)的加热过程中采用氮气气氛保护。
其中，所述的磷酸锌采用以下方法处理：将磷酸铵和氧化锌混合，然后在1100℃下反应2h，粉碎后得到产品。
其中，所述的磷酸铵和氧化锌的混合比例为3∶1。
其中，在磷酸铵和氧化锌混合后洒入水进行造粒。
其中，撒入的水的量为原料的量的1/50。
实施例4
一种高强度钢材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
碳1份，硅1.3份，钨8份，氧化铝7份，锆3份，铬10份，钙长石5份，钴5份，锰2份，钼1.5份，石英砂2份，磷酸锌6份，磷酸3份，稀土元素4份，铁85份。
其中，所述稀土元素是钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆中的一种或多种组合。
其中，所述稀土元素是钇和镧，所述的钇和镧比例为1∶2。
其中，所述的锆经过以下方法制备：
(1)将氧化锆与镁混合，在1100℃条件下加热1h，产物除杂后干燥；
(2)将步骤(1)得到的熔盐在与氯化钠混合，在1500℃的条件下加热2h，然后水洗至中性。
其中，在步骤(1)中氧化锆与镁的混合比例为2∶1，在步骤(1)和步骤(2)的加热过程中采用氮气气氛保护。
其中，所述的磷酸锌采用以下方法处理：将磷酸铵和氧化锌混合，然后在1200℃下反应2h，粉碎后得到产品。
其中，所述的磷酸铵和氧化锌的混合比例为3∶1。
其中，在磷酸铵和氧化锌混合后洒入水进行造粒。
其中，撒入的水的量为原料的量的1/50。
实施例5
一种高强度钢材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
碳2份，硅1.4，钨6份，氧化铝7份，锆4份，铬9份，钙长石5份，钴6份，锰1份，钼2份，石英砂1份，磷酸锌6份，磷酸4份，稀土元素5份，铁80份。
其中，所述稀土元素是钪、钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆中的一种或多种组合。
其中，所述稀土元素是钇和镧，所述的钇和镧比例为1∶2。
其中，所述的锆经过以下方法制备：
(1)将氧化锆与镁混合，在1100℃条件下加热1h，产物除杂后干燥；
(2)将步骤(1)得到的熔盐在与氯化钠混合，在1600℃的条件下加热4h，然后水洗至中性。
其中，在步骤(1)中氧化锆与镁的混合比例为4∶1，在步骤(1)和步骤(2)的加热过程中采用氮气气氛保护。
其中，所述的磷酸锌采用以下方法处理：将磷酸铵和氧化锌混合，然后在1200℃下反应1h，粉碎后得到产品。
其中，所述的磷酸铵和氧化锌的混合比例为3∶1。
其中，在磷酸铵和氧化锌混合后洒入水进行造粒。
其中，撒入的水的量为原料的量的1/50。
本发明的钢材料具有强度高,韧性好的优势。