耐熱性が高く、滑り性が特に優れた金型表面処理を探しています

回答(3)に追記しました。
追記では通知されないようなので。

おもしろそうな新技術を開発していますね。頑張って下さい。Al鍛造型とAlダイカスト型の損傷を研究した経験を元に助言します。
最大の問題は、損傷機構が明確ではないこと。新しい加工技術なので、型損傷も鍛造型やダイカスト型のいずれとも違っている可能性が高い。損傷機構が不明確では適切な対策もわかりません。
1. 例えば、「くっつく」のは、ダイカスト型と同じように、溶損の初期現象なのか。そうならば回答(1)(2)にある溶損対策が有効のはずです。小生の感覚では「溶融Alが存在して初めて溶損が起こる」と考えますが、500度は鍛造温度よりは高いが局部溶融が起こるほどではない。1ショット目からダメということは、溶損とは異なる現象と考えられますが。
2.　「滑りが悪い」のは摩擦係数の問題なのか、くっつくことにより悪くなるのではないのか。型のどのような部分で滑りが悪いかを見ることで、ある程度判断できます。
3. 熱間加工にも関わらず、炭素鋼の型で良いのかどうか。1ショット目からダメということは、最初から型強度が不足していることはないのか。使用後の型の室温硬さはどのくらいですか。HRC20あるいはそれ以下ではないですか。損傷は面圧の高い部分ではありませんか。もしそうならば、まずSKD61を使用するべきです。
まず損傷状態(使用後の型の硬さ、損傷する位置、Alをアルカリで除去した後の型の表面状態は、など)をよく調査することが必要と思います。調査方法などがわからなければ、追加質問して下さい。内容的には直接お手伝いしたいくらいです。

追加説明。
1. 「表面硬化処理をするのだから基材は炭素鋼でも良い」との誤解が少なくないのですが、硬くてもろい表面層を支える基材が柔らかいと、表面層にはすぐに亀裂が発生し、剥離してしまいます。
2. 型温度500度ということは、型材を500度で焼戻していることになります。
3. 焼付きが起こっていると見えていても、Alを除去してみると、その下に被膜が無損傷で残っていることもあります。

まず最初の回答の訂正。「鍛造温度よりは高いが」は勘違いでした。鍛造温度相当です。
「型の入口は110丸、10mm進むと90丸に狭くなっている。その10mmの部分にリング状に付着する」と理解しました。
初回質問にあったように、金型全体が500度に加熱されているとし、さらに第1ショットの現象を検討します。
成形中の成形品は型形状が転写されている。成形品を型から抜く方法が書いてありませんが、成形品を成形時とは逆方向に入口方向に抜くとします。成形時は型形状であったものが、型から抜くと一部がリング状に型に残り、成形品の肩の部分がリング状に欠損している。つまりリング部が製品から「破断」していることになります。破断面を見て、本当に破断しているのかどうかを見て下さい。
破断しているなら、型への固着力が製品の破断強度よりも高いことになります。型から抜く時の成形品の温度は何度ですか。500度のままですか。製品温度が低くなってから型から抜くと、どうなりますか。
型とはどのようにくっついてるのか。最も明確にする方法はくっついているままのリングと型を部分的に切り出し、その断面組織を見ることです。それが無理ならば、まずリングを型から外してみて下さい。その時の「外れ方」が重要です。くっついたままのリングを切断すると、部分的に「すぽっと」と取れてしまうのか、それとも小さくしても、しっかりとくっついているのか。
次いで、リングのミクロ組織を見て下さい。型近傍に凝固組織があれば、「溶融→溶着」が起こっていると推定されます。次に、リングがくっついていた位置の型表面を観察して下さい。特に、くっついていなかった位置と比較観察して下さい。同じならば何の損傷も反応も起こっておらず、ただくっついていただけです。差異があるならば、何らかの反応が起きていることになります。
長くなるので、型全体は500度ではなく、せいぜい100度前後である場合は別にします。
今回のお礼で気になる点。熱処理をしなければ、SCMでもSCと大差なしです。リングの肉厚が薄いので、加圧時にリングが膨張していることはありませんか。「出力5MPa」は油圧シリンダの油圧ではありませんか。知りたいのは成形時の型の内圧です。

「リングを型から外す」とは機械的強制的に外す。それでも外れなければ反応が起きています。
「リングがくっついた位置の型表面の観察」は、リングが簡単に外れた場合は外してから、外れない場合はアルカリで溶かしてから観察して下さい。
「ただくっついているだけ」とは、形状的にまたは微細な凹凸により、機械的に勘合していることです。

質問No.41831及びNo.41834とつながっていることに今頃気づきました。
成形方法が大体判りました。質問で「半固体状態」とあったので、「半固体半液体」かなとも思ったのですが、熱間でのAl板成形であり、従来工法のなかでは熱間鍛造に近いと考えられます。
熱間Al鍛造型の一般的な損傷は、型の疲労割れです。硬質層の表面処理をすると、それが割れの起点になるので、通常表面処理はしません。焼付きはさほど問題にはなっていません。型は加熱されておらず、鉄鋼鍛造と同じように1ショットごとに外部冷却をしています。
一方今回の成形では、型も500度に加熱されており、外部冷却もありません。この温度ではダイス鋼でも延性があり、割れることはないでしょう。一方で、型とAlの焼付きが起こりやすいことが、容易の予測されます。面圧高いほど、型表面のAlの肉流れが速く多いほど、焼付きしやすくなります。
鉄鋼の鍛造で焼付きや離型が問題になる場合の対策としては、Crメッキや窒化があり、今回の問題にも効果が期待されます(もちろんAl付着の調査結果にもよりますが)。但し、基材がSCやSCMでは効果がない考えます。少なくとも500度焼戻をして室温硬さが40HRC程度の材料が必要でしょう。
当然、室温硬さではなく、500度の高温硬さが問題になります。500度以上で焼戻をした鋼の500度高温硬さは、室温硬さが高いほど高くなります。室温で20HRC程度しかないと、500度ではメロメロで、下地が成形面圧に負け、表面の硬質層はバリバリ割れてしまうはずです。鉄鋼鍛造型では室温硬さを40～48HRC程度にしています。
結論は、Alの付着状況調査にもよりますが、いままでの情報では、「SKD61(焼入焼戻硬さ43HRC)+Crメッキまたは窒化処理」が期待できます。質問では窒化処理は効果なしでしたが、これは型材が炭素鋼だったことが原因の可能性が高いと考えます。

昔からあるCVDの TiC が浮かぶが

＞金型材・・・炭素鋼

では処理温度に耐えず焼入が鈍ってしまうので、ハイスに変える必要。

　　http://sokeizai.or.jp/japanese/publish/200706/200802kawata.pdf
　　PCVD 法による窒化拡散硬化層+TiN/TiAlN/TiAlSiCNO多層膜

という複雑な処理が効果的とする論もあります。

前の質問は追記途中に重なってしまいました。

＞安全係数をのぞき破断荷重で６４７２５N　という点ですが、
　１０倍以上の差がついていますが、こんなにあるのですか？

確実に破断させる目的の加工では余計目にみるのと、壊れて困るのは低い目にみるのとでかなり違います。

基本は材力の教科書どおり
　　せん断強さ＝引張強さ×0.7～0.8
しかし前者プレス抜き荷重の計算では、×0.7～0.8を省くこともあり
回答(2)
＞SS400のせん断抵抗の上限は、412N/mm2＝412MPa程度のようです。
に由来する結果６４７２５Nも妥当と思います。

シャックルの安全率は法律で決まっており、安全率５以上です。
使用重ねての劣化があるし、衝撃的荷重ではまだ不十分なことも有得ます(使い方で禁止)。

アルミダイカスト用の金型の表面処理に共通するところが多いように感じました。
これまでにお試しの表面処理に加え、参考文献に記載されているような表面
処理のいずれかを選択してみたら如何でしょうか。