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本发明公开了一种表面强化Fe-W合金的制备方法，将Fe-W合金利用稀土催渗工艺进行渗碳处理，渗碳结束后水冷淬火。本发明制备的Fe-W合金价格低廉，在利用稀土催渗剂进行渗碳后，可以有效缩短渗碳时间，增加渗碳层深度，降低渗碳层硬度梯度，并使渗碳层组织细化，碳化物弥散度增加，在保持高硬度的同时具有较好的韧性。