本发明公开了一种具有多尺度表面强化层的高温耐磨材料，由TiNb合金基体和表面耐磨层组成，表面耐磨层包括外层、中间层和内层，外层由准纳米级(TiNb)C颗粒组成，中间层由微米级(TiNb)C颗粒组成，内层由亚微米级(TiNb)C颗粒组成。本发明还公开了具有多尺度表面强化层的高温耐磨材料的制备方法，采用固体渗碳工艺在TiNb合金表面原位生成高体积分数的层状多尺度金属碳化物(TiNb)C，形成高密高耐磨硬质强化层，不仅具有金属碳化物耐高温、高硬度、高耐磨等优点，不同尺度的(TiNb)C颗粒还具有改善金属碳化物高脆性的作用，使该耐磨材料不仅表现出超高的耐磨性，同时兼有良好的韧性。

本发明的一个目的是提供一种具有多尺度表面强化层的高温耐磨材料，解决了现有TiNb合金在高温下耐磨性不足、表面陶瓷类耐磨层韧性低，与基体结合力差的问题。本发明的另一个目的是提供一种具有多尺度表面强化层的高温耐磨材料的制备方法。本发明所采用的第一技术方案是，具有多尺度表面强化层的高温耐磨材料，由TiNb合金基体和表面耐磨层组成，表面耐磨层包括外层、中间层和内层，外层由准纳米级的(TiNb)C颗粒组成，中间层由微米级的(TiNb)C颗粒组成，内层由亚微米级的(TiNb)C颗粒组成。其中，表面耐磨层的厚度为10～500μm。外层的厚度为0.1μm～2μm，中间层的厚度为1μm～15μm，内层的厚度为4μm～495μm。

随着航空航天工业技术突飞猛进，各种高温高强高耐磨等苛刻应用工况对材料的要求越来越苛刻，需同时具备高强度、高韧性、耐高温、抗疲劳、抗磨损和高比强度等特性。TiNb高温因具有优异的高强度、高韧性、耐高温、抗蠕变等高温性能，但在高温高速运转工况下，其耐磨性严重不足，极大限制了工件的使用寿命。

目前，广泛应用的高耐磨材料主要以表面强化或者表面涂层类材料为主，尤其是超高温耐磨材料领域，主要以陶瓷材料为主。但陶瓷材料自身的高脆性，易发生无先兆性断裂失效，将造成重大运行事故。

因此，在TiNb合金表面制备高韧性陶瓷类表面强化复合材料，即通过制备表面增强的TiNb高温合金基表面强化复合材料，使其同时具备优异的强韧性、耐磨性和耐高温性能，改善高温合金表面性能，拓宽TiNb合金的应用范围，延长其使用极限，这是急需解决的技术难题。

咸阳职业技术学院创始于1937年，2004年经陕西省人民政府批准，教育部备案，由原陕西省乾县师范学校、彬县师范学校、仪祉农业学校和咸阳市体育运动学校、卫生学校、技工学校等6所学校合并而成，是咸阳市人民政府直属的唯一一所全日制公办普通高等学校。学院为省级示范高职院校、省级“双高计划”建设单位、全国文明单位、全国绿化模范单位、国家节约型公共机构示范单位和中国特色“双高计划”高水平专业群建设单位。全日制在校学生20000多名。

本发明的有益效果是，采用固体渗碳工艺，在TiNb合金表面原位生成高体积分数的层状多尺度金属碳化物(TiNb)C，形成高密高耐磨硬质强化层；表面层状多尺度(TiNb)C耐磨层不仅具有金属碳化物耐高温、高硬度、高耐磨等优点，同时表面耐磨层内多层不同尺度的(TiNb)C颗粒具有改善金属碳化物高脆性的作用，进而使得耐磨层不仅表现出超高的耐磨性，同时兼有良好的韧性；表面耐磨层是在TiNb合金表面原位形成，使TiNb韧性基体与高硬强化层之间具有较高的界面结合强度，保证了该TiNb基层状多尺度(TiNb)C耐磨层同时兼有高韧性、高耐磨性和优异的界面结合强度，改善了TiNb合金的低耐磨性和常规涂层易剥落的问题，可广泛应用于高温高速滑动部件。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，希望具备此项技术研发的技术方，能够承接此项目。