本发明公开了一种Ti/CrN复合结构的梯度陶瓷耐磨合金层及其制备方法，该合金层自上而下依次包括Ti‑Cr沉积层、Ti/CrN梯度陶瓷层和N强化层。其制备方法为：(1)在粉末冶金齿轮表面离子注入N强化层；(2)在N强化层表面用双辉等离子合金化法制备Ti‑Cr合金层。氮原子易与合金元素发生相互作用，形成的氮化物可提高耐磨性能。在等离子合金化过程中，溅射出的Ti、Cr离子与离子注入的N发生反应，形成了Ti/CrN复合结构的梯度陶瓷耐磨合金层。相较于其他提高粉末冶金齿轮耐磨性能的方法，本发明实现了两种技术优势最大化，极大提高了粉末冶金齿轮的耐磨性能，延长了齿轮的使用寿命。