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压铸铝合金具有较高的硬度、强度和刚度,较高能量吸收率与刚性和屈强比等诸多优势,使之迅速发展成为重要的汽车轻量化材料。但是,压铸铝合金零件的生产条件非常特殊,需要在较高的温度和压力下成型,所以对压铸模具提出了更高的要求,要求模具具有较高的综合机械性能、较高的耐热性、较高的耐磨性和较低的摩擦系数,以便提高零件的质量模具寿命。受到文蛤壳柱状晶结构耐磨抗冲蚀性能的启发,采用了离子扩散技术（PPD）和表面薄膜物理沉积技术（PVD）复合表面处理技术,同时具备了脉冲离子注入技术和薄膜物理气象沉积技术的两大优势,可以在磨具钢表面制备出仿文蛤壳结构层,不仅改善了模具表面的性能,而且极大提高了零件的表面质量。本文采用了PPD+PVD复合表面处理技术,对H13钢表面进行了改性处理,同时研究了改性层的组织和相关性能,为此项技术的应用和发展提供了必要的理论和技术基础。压铸模具表面经过氮离子脉冲等PPD和PVD处理,就可以明显增加模具表面的综合机械性能,即使其具有较高的表面光洁度、耐热性、硬度和界面张力和较低的表面摩擦系数。H13钢工作面经过PPD渗氮技术,可以在其表面注入约85-100μm左右的渗氮层,通过相关的物理化学作用,形成一系列的具有较高硬度的化合物,如Fe3N、Fe4N和Fe（N）等化合物,使表面具有较高的硬度、耐磨性和耐热性,并与模具基体之间具有较好的界面张力,使涂层不易从基体上脱落。之后经过PVD技术的进一步处理,在渗氮层表面又通过薄膜沉积的方式,在其表面附着了一层厚达10μm左右的AlCrN沉积层。该层不仅与渗氮层具有较高的附着力,而且具有更高的硬度（3200HV）,并且使模具表面的光洁度进一步提高。最核心要使表面的摩擦系数降到最低,摩擦系数会从渗氮层的0.5降到沉积层的0.4左右,这对零件表面质量的提高和提高模具寿命,具有重要的意义,模具寿命可以提升到单模百万件以上。通过EBSD等综合分析手段,对扩散区与沉积区界面附近的相分布与取向进行了分析,通过对比图分析,清楚地呈现了结合界面附近区域犬牙交错的分布特征。另外通过不同方位的晶体相位分析,可以初步了解相分布和相位之间的某种联系。通过研究洛氏硬度压痕周边裂纹分布形态等手段,分析了仿文蛤壳层的抗裂纹能力,裂纹等级可以达到HF1级水准。由于文蛤壳有着优良的机械性能和耐磨性能,所以材料为H13钢的模具销钉通过PVD CrN+仿文蛤壳层表面处理,使销钉表面的摩擦系数可以降低到0.1-0.15之间。外层为仿文蛤壳物质的优势在于,该物质结构吸取了仿生学的精髓,同时融合了金刚石和石墨的双重属性,即具有较高的硬度和较好的润滑性能。同时该材料的耐腐蚀性能和生物兼容性都是比较优良的。本文通过对处理表层的耐磨性实验、摩擦系数测量试验、金相显微分析、扫描电镜分析、扩散层XRD分析、扩散层硬度分析和扩散层成分分布分析等手段,对界面的金相组织、界面的结合状态、硬度、摩擦系数和耐磨性的微观机理等方面进行了深入的研究,为日后压铸铝合金模具的表面处理提出了相应的解决方案和理论基础。