本发明涉及金属件铸造技术领域，具体涉及一种镶合金冷铁芯覆砂装置，包括热芯盒、冷铁芯、合金导热块、覆砂层；所冷铁芯为空腔结构，且在冷铁芯上开设有安装孔，合金导热块安装在安装孔内；冷铁芯安装在热芯盒中，冷铁芯的外表面与热芯盒内壁之间间隙，为覆砂层；吹砂口位于热芯盒顶部。本发明还提供了镶合金冷铁芯覆砂装置的使用方法。本发明中，在冷铁芯中安装有合金导热块，调节铸件各个部位的冷却速度，加快铸件大厚度区域的热量传导，减少铸件整体温度梯度，创建最佳凝固顺序，保证铸件型腔组织的均匀性与致密度，提高铸造产品质量。