本发明属于输送各种流体介质的化学工业用耐腐蚀泵领域，特别涉及一种氮化钛纳米多层涂层叶轮及其制备工艺，叶轮基体材料为25钢，叶轮基体表面为氮化钛高硬度涂层，叶轮基体与表面氮化钛高硬度涂层之间含有一层钛过渡层。具体工艺包括前处理、离子清洗、沉积钛过渡层、沉积表面氮化钛高硬度层。氮化钛纳米多层涂层叶轮可以保持较高硬度的同时提高涂层的韧性和与基体间的结合强度，从而提高涂层的耐冲击性和耐磨性，延长叶轮的使用寿命；该制备工艺容易掌握，生产过程稳定可靠。用该方法制备的叶轮，与未涂层的叶轮相比，耐磨性和耐腐蚀性能有大幅度提高；该氮化钛纳米多层涂层可广泛用于各种耐腐蚀泵类叶轮的涂层。