本发明公开了一种金刚石/金属碳化物复合耐磨涂层的制备方法，先用有机粘结剂将金刚石颗粒均匀粘在工件表面，后采用双辉等离子体表面合金化法，选用能够与碳反应生成碳化物的金属为靶材，去除粘结剂的同时在粘有金刚石颗粒的工件表面制备金刚石/金属渗镀层，随后借助双辉离子轰击处理使渗镀层表层的金刚石颗粒部分裸露在外，最后利用化学气相沉积法使裸露的金刚石颗粒长大，并将渗镀层中的金属转化为金属碳化物，最终形成金刚石/金属碳化物复合耐磨涂层。本发明复合耐磨涂层与工件间界面冶金结合且成分梯度分布，综合了金刚石的硬度高、耐磨性好以及金属碳化物抗氧化性好等优异性能，大幅度提高了涂层与合金工件间的结合强度和耐磨性能。