本发明涉及一种钛及其合金表面耐磨、低摩擦复合涂层及其制备方法，包括以下步骤：采用微弧氧化技术在钛或其合金试件表面制得含有石墨的前驱体氧化涂层；对前驱体氧化涂层进行等离子渗氮处理。本发明提供的一种复合涂层不仅可以提高钛及其合金的耐磨性能，而且具有较低的摩擦系数，有效减缓了摩擦副的磨损失效，扩大了钛及其合金的应用范围。