本发明公开了一种覆有碳化物涂层的金属基材料及制备方法。其包括如下步骤：在惰性气氛或真空气氛下，将金属基材料加入至熔融状态的含有供渗剂的氟化物熔盐，保温反应即可；供渗剂为铬、钒、铌、钛、硅和锆中的一种或多种的单质或其氧化物。本发明的制备方法工艺简单，对混料顺序等工艺无严格限定，适用性广泛；本发明在金属基材料表面制得的碳化物涂层致密均匀、厚度可控，与基体之间形成牢固的冶金结合，结合力强，改善了基体材料的表面性能，具有高硬度、高耐磨性、抗咬合力、耐高温氧化和环境腐蚀等优异性能；显著改善了材料表面性能，延长了金属构件的使用寿命，拓宽了金属材料的工业应用范围。