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压铸铝合金主要应用在汽车、摩托车发动机系统和运行系统以及许多3C产品的外观件上。压铸模市场巨大但其精度、寿命成为制约行业发展的技术瓶颈。压铸模主要工作在高温铝液的熔蚀以及磨刷磨损环境中,如何提升压铸模具在这样一个严苛环境中的寿命成为了一个重要的工程问题。本论文首先利用空心阴极离子源辅助渗氮设备对H13钢表面进行了低温离子渗氮,而后在优化工艺后的渗氮钢表面制备了致密CrAlN涂层,采用了金相显微镜、显微硬度计、洛氏硬度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对渗氮样及涂层样的组织、显微硬度、结合力、物相、表面形貌等基本性能进行了表征,采用摩擦磨损仪以及熔炼炉对低温渗氮钢及复合涂层样的摩擦磨损性能以及热熔蚀性能进行了表征,现得出以下结论:1.经空心阴极辅助的低温离子渗氮效率高。在保证组织良好脆性小的情况能实现渗层生长速率超过50μm/小时。渗氮层的主要相组成为ε-Fe2-3N,γ′-Fe4N、富氮的α-Fe（N）及富氮回火马氏体。2.含氢气氛有利于增强渗氮层厚度。在渗氮气氛中添加少量含C气氛能有效平缓截面硬度梯度,降低其化合物层的脆性。反应气体为纯氮气的离子渗氮受炉中微量氧的影响很大,它会使样品表面附着一层纳米Fe O膜层。添加含氢气体,在空心阴极放电辅助下,氢具有强还原作用,可有效去除表面生产的氧化膜,促进表面Fe溅射。3.PN1（抛去化合物层）+CrAlN涂层以及PN2（保留化合物层）+CrAlN的涂层膜基结合力均为HF1,达到工模具应用要求。4.不同表面处理的H13模具钢室温下与ADC12合金干式对磨,主要磨损机理是粘着磨损,其次是磨粒磨损。低温离子渗氮以及PVD镀膜均能有效提高抗摩擦粘铝性。低温离子渗氮样品防摩擦粘铝的效果优于CrAlN涂层。在双重处理中,保留氮化组织中的白亮层具有积极效果。5.CrAlN涂层具有非常优异的耐铝液腐蚀能力。700℃铝液中浸泡6h后不会改变其物相组成,硬度也不会发生明显变化。单一CrAlN涂层相当于在基体上设置了惰性屏障,而复合处理则相当于设置了双重屏障。涂层中的凹坑、熔滴缺陷是主要失效点。低温离子渗氮钢中的氮化层可有效提高H13钢的抗铝熔蚀性,氮化层主要失效形式是局部点蚀。氮化层中的白亮层对提高抗铝熔蚀性也具有积极的意义。