本发明涉及表面细晶功能梯度无钴钛基金属陶瓷的制备方法，首先表面纯化：采用双层辉光等离子放电技术对纳米TiO₂粉料进行表面纯化处理；然后超声分散：将处理后的TiO₂与片状纳米石墨粉一起加入到无水乙醇中进行超声震动分散处理；再配制混合料：获得的分散液中继续加入微米级的WO₃、MoO₃、TaC、NbC、Ni粉料以及成型剂和分散剂后通过机械搅拌配制成混合料；最后混合料经球磨混料、干燥制粒和压制成型工序，在一完整的烧结工序中得到具有表面超细晶功能梯度层的无钴钛基金属陶瓷。烧结过程中合理运用次气氛烧结，使得最终烧结出的无钴钛金属陶瓷表面一定区域深度内的硬质相较于内部区域体积分数更大，且晶粒更细。