本发明公开了一种Ti(C、N)/Cr(C、N)复合梯度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(C、N)/Cr(C、N)梯度陶瓷层和C、N强化层。制备方法包括以下步骤：(1)在粉末冶金齿轮表面离子注入C、N强化层；(2)在C、N强化层表面用双辉等离子合金化法制备Ti‑Cr合金层。C、N原子易与合金元素发生相互作用，产生氮化物、碳化物。在等离子合金化过程中，溅射出的Ti、Cr与离子注入的C、N发生反应，形成了具有Ti(C、N)/Cr(C、N)复合结构的梯度陶瓷耐磨合金层。本发明极大提高粉末冶金齿轮的耐磨性能，大幅延长了齿轮的使用寿命。