CN103691912B - 一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置及其使用方法，装置包括坩埚、耐火材料筒体、冷却底座、外筒体、加热感应线圈和磁力搅拌装置；使用方法为：将金置于坩埚中，将坩埚插入耐火材料筒体内；向外筒体通入惰性气体或还原气体；通过磁场对坩埚内的金属加热熔化，加入其他金属或合金，进行合金化；将带有熔体的坩埚降至冷却底座的环形凸台内，通过磁力搅拌装置对坩埚内的熔体进行搅拌；向冷却底座的空腔内通入冷却介质，使熔体降温进行铸造，熔体在降温过程中由下向上逐渐凝固。本发明的装置具有结构简单，操作方便，综合成本低等优点，制备的金基合金成分均匀、内部缺陷少；本发明的装置及方法具有良好的应用前景。

Description

一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置及其使用方法

技术领域

本发明属于材料加工设备技术领域，特别涉及一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置及其使用方法。

背景技术

20世纪90年代以来， 利用电子源产生电子，在真空中通过加速聚焦，形成高速能量粒子束轰击固体表面（靶材）。靶材表面的原子被激发出来沉积在基底表面形成覆膜的磁控溅射技术，具有成膜致密度高、附着性好、绿色环保等诸多优点。目前已成为国内外新材料领域研发和关注的一大热点。

做为新型功能材料，金基合金既保持了纯金原有的耐腐蚀、抗氧化、导电性好等特点，同时又可以提高其机械性能和再结晶温度,因此，随着经济发展及人们生活水平的提高，除了在传统的首饰业和镀金工艺品等传统领域需求量增加以外，在尖端科技方面的仪表接触器、开关触点、电阻测温、夜视仪等高端镀膜制品上的应用也日益广泛。因而如何将真空磁控溅射技术与金基合金的优良品质结合起来，更好地提高金基合金镀膜产品的质量，成为现今众多科研工作者关注的热点。

金基合金靶材是真空磁控溅射镀金过程中的基本耗材，不仅使用量大，而且靶材质量的好坏对金属薄膜的性能起着至关重要的作用。目前，磁控溅射靶材坯料的制备工艺主要可分为熔融铸造法和粉末冶金法。现实生产中，金基合金坯料的制备多采用熔融铸造法，它避免了粉末冶金法所造成的杂质含量高、致密度低、气孔率高等缺点。但是在采用传统的熔融铸造法制备金基合金靶材过程中，由于金基合金在液态与凝固时溶解气体的能力差别大；金与某些合金元素之间熔点和比重差大；合金热导率强，凝固速度快；合金凝固时体收缩和线收缩大等原因，所导致的坯料结晶组织宏观和微观偏析严重、枝晶发达、晶粒尺寸及分布差异大、气孔率高、夹杂严重、中心缩孔和中心疏松严重、冒口深度大、表面氧化现象严重、铸造裂纹导致的废品率高等众多问题，大大降低了金基合金靶材的质量和成材率， 进而也严重影响了金基合金镀膜材料的质量、机械性能以及靶材的利用率。

现有的一些先进的贵金属制备加工方法，主要有真空感应熔炼、真空加压铸造、真空离心铸造、回转加压铸造等技术。这些技术主要应用于纯金制品，着眼于解决铸坯缺陷的某一个特定方面问题，例如用来解决纯金锭中氧化夹杂严重、心部缩孔和疏松、减少气孔率、降低冒口深度等方面问题，而且也取得了很好的效果。但是他们在解决金基合金制品溶质元素偏析、细化微观组织、提高金基合金的可加工性、降低铸坯组织凝固应力和应变进而降低铸造裂纹等方面作用有限。因此如何全方位地解决目前金基合金熔炼和铸造过程中所存在的问题，进而达到提高金基合金靶材的成材率和质量，改善磁控溅射金基合金镀膜产品的质量和机械性能，是目前急需解决的问题。

发明内容

针对现有贵金属熔铸方法及产品质量存在的上述问题，本发明提供一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置及其使用方法，综合利用合金保护气氛下熔炼以及在合金铸造过程中的热顶保温、定向强制冷却和磁力搅拌等项技术，通过改善合金的熔炼和凝固条件来全面提高金基合金铸坯的质量，达到提高金基合金靶材成材率、靶材质量的目的。

本发明的一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置包括坩埚、耐火材料筒体、冷却底座、外筒体、加热感应线圈和磁力搅拌装置；坩埚、耐火材料筒体和冷却底座设置在外筒体内部，外筒体外设有加热感应线圈和磁力搅拌装置；其中冷却底座内设有空腔，冷却底座上设有冷却介质进口和冷却介质出口分别将空腔与外筒体外部连通，外筒体上还设有进气口和出气口；坩埚外壁上套有夹具，夹具与升降装置的升降杆固定在一起。

上述装置中，夹具与坩埚之间通过耐火材料板隔断。

上述装置中，坩埚的外壁直径与耐火材料筒体内壁的直径相同；冷却底座上部设有环形凸台，环形凸台的内径与耐火材料筒体的内径相同；耐火材料筒体底面与环形凸台的顶面连接。

上述装置中，磁力搅拌装置设置在外筒体的侧部或底部，磁力搅拌装置为搅拌电磁感应线圈或永磁体搅拌装置。

上述装置中，升降装置的升降杆通过外筒体上的插口插入外筒体中并与夹具固定在一起，升降杆与插口之间密封滑动连接或不与插口连接。

上述装置中，冷却底座的材质选用紫铜或耐热不锈钢。

上述装置中，耐火材料筒体内部作为熔炼区，耐火材料筒体下半部分及冷却底座的环形凸台内组成铸造区。

本发明的一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置的使用方法按以下步骤进行：

1、准备熔铸金基合金的原料，然后将原料中的金置于坩埚中，通过升降装置将坩埚插入耐火材料筒体内；

2、通过进气口向外筒体通入惰性气体或还原气体，惰性气体或还原气体从出气口排出，使外筒体内的空气被排出，并充满流动的惰性气体或还原气体；

3、对加热感应线圈施加电流使其产生磁场，通过磁场对坩埚内的金属加热；当坩埚内的金属熔化后，通过加料口加入原料中的其他金属或合金，进行金基合金的合金化；

4、合金化完成后，停止加热；通过升降装置将带有熔体的坩埚降至冷却底座的环形凸台内，坩埚底部与环形凸台内的冷却底座顶面接触，坩埚底部的侧壁与环形凸台接触，通过磁力搅拌装置对坩埚内的熔体进行搅拌；通过冷却介质进口向冷却底座的空腔内通入冷却介质，冷却介质从冷却介质出口排出；通过冷却介质使冷却底座降温，并使坩埚及其中的熔体降温进行铸造，熔体在降温过程中由下向上逐渐凝固，当熔体完全凝固时完成铸造。

上述方法中，进行合金化时，使熔体的中心位于加热感应线圈的中间；并且熔体位于耐火材料筒体内部。

上述方法中，当坩埚底部与冷却底座顶面接触时，熔体的高度为凸台高度的3~4倍。

上述方法中所述的惰性气体为氩气或氮气，所述的还原气体为氢气。

上述方法中所述的冷却介质为水、机油或空气。

上述方法中，当通过进气口向外筒体通入还原气体时，还原气体从出气口排出后被点燃烧掉。

上述方法中，当通过进气口向外筒体通入还原气体时，升降杆与外筒体之间滑动密封连接。

上述方法中，当通过磁力搅拌装置对熔体施加磁场进行搅拌时，磁力搅拌装置产生旋转磁场、行波磁场和/或脉冲磁场，促使熔体进行受迫运动，使熔体温度场和浓度场均匀分布。

本发明的优点在于：

1、金基合金的熔炼和铸造在具有保护或还原气氛下的同一个装置中进行；金基合金熔体在熔炼和凝固时避免与氧气接触，降低了合金中活性元素的烧损以及铸坯中的氧化物夹杂数量，并且消除了铸坯表面氧化现象严重的问题。

2、氧化物夹杂很坚硬，在合金凝固过程中容易成为应力集中点形成裂纹源，铸坯内氧化物夹杂数量减少，减少了金基合金形成铸造裂纹的可能性；与此同时，安装在铸造区的磁力搅拌装置，通过电磁搅拌作用均匀了坩埚内部温度场，减小了在凝固过程中由于凝固铸坯各部位温度差异大，收缩量不同而引发的应力和应变，从而降低了在金基合金的高温脆性区，由于晶界液膜强度和塑性低于凝固时的应力和应变而形成沿晶裂纹源的可能性。

3、通过安装在铸造区的冷却底座以及坩埚上沿部位的耐火材料筒体，能够达到让金基合金熔体由底部向上逐渐冷却的目的， 从而有利于金基合金熔体在凝固时放出的气体进入上部的液穴中，最后从顶部顺利排出， 避免在铸坯中形成气孔。

 4、在装置的铸造区安有的磁力搅拌装置，可产生旋转磁场、行波磁场或者脉冲磁场；通过对这些磁场的运用， 可以促使金基合金熔体在坩埚内产生受迫运动，一方面使得金基合金凝固时在熔体中的游离枝晶互相碰撞，产生枝晶碎断，增加了熔体中结晶核心的数量； 另一方面均匀了金基合金熔体的温度场和浓度场，抑制了结晶核心生长为粗大的枝状晶 ，从而细化了晶粒。

5、各溶质元素和金之间比重差别大，采用传统的模铸方法会导致各种元素在液穴内分布不均匀；安装在铸造区的磁力搅拌装置可以促使金基合金熔体做强制对流运动， 有利于溶质元素在液穴内的扩散和均衡分布，降低了因此所造成的比重偏析。

6、安装在铸造区的磁力搅拌装置，通过对金基合金结晶组织的细化，减少了常规模铸时因粗大枝晶相互搭接而封闭晶间熔体难以补缩的情形，从而避免了锭坯心部中心缩孔和疏松的形成。

7、安装在铸造区的磁力装置可以促使金基合金熔体做强制对流运动，均匀了熔体的温度场，使得由下向上凝固所形成的液固两相区分界线，亦即液穴形状变得浅平，在减小冒口深度的同时，既有助于减少合金熔体补缩的路程，防止中心缩孔和疏松的形成；也降低了金基合金熔体凝固时因体积收缩和热缩所引起的应力和应变，有利于降低铸坯产生裂纹的可能性。

本发明的装置具有结构简单，操作方便，综合成本低等优点，制备的金基合金成分均匀、内部缺陷少；本发明的装置及方法具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例中的金基合金铸坯的熔铸一体化装置结构示意图；

图中，1、外筒体顶盖，2、外筒体，3、坩埚，4、夹具，5、高频电源，6、磁力搅拌装置，7、冷却底座，8、冷却介质出口，9、冷却介质进口，10、进气口，11、变频电源，12、耐火材料筒体，13、加热感应线圈，14、耐火材料板，15、升降装置，16、插口，17、出气口；

图2 为采用传统模铸制备的金基合金显微组织图；

图3为本发明实施例1中采用金基合金铸坯的熔铸一体化装置制备的金基合金显微组织图；

图4为采用传统模铸制备的金基合金心部组织显微图；

图5为采用传统模铸制备的金基合金心部组织显微图；

图6为本发明实施例1中采用金基合金铸坯的熔铸一体化装置制备的金基合金心部组织图。

具体实施方式

本发明实施例中采用的耐火材料板的材质选用刚玉砖。

本发明实施例中采用的耐火材料筒体的材质选用刚玉砖。

本发明实施例中采用的冷却底座的材质选用紫铜或ZGCr28耐热不锈钢。

本发明实施例中采用的变频电源选用安川A1000系列的CIMR-AB4A0296型变频电源。

本发明实施例中采用的高频电源选用河南科创60KW高频感应炉。

本发明实施例中选用的Au、Al、Y、In、Co、Cu和Zn的重量纯度≥99.95%。

本发明实施例中选用的氮气、氩气和氢气的体积纯度≥99%。

本发明实施例中采用的坩埚为石墨粘土坩埚；使用前预热去除其上的水分和油渍。

本发明实施例中当磁力搅拌装置为搅拌电磁感应线圈时，工作频率为0.6~50Hz，空载中心磁感应强度为0.01~0.08T；当磁力搅拌装置为永磁体搅拌装置时，工作频率为5~50Hz，工作电流为30~300A，永磁体转速为100~2000rpm。

本发明实施例中采用石英外筒体观察铸造时熔体凝固过程，通过冷却介质控制熔体从底部出现凝固到完全凝固的时间为10~60s。

本发明实施例中的合金化过程包括熔炼和精炼，熔炼温度为1150~1250℃，每加入一种金属的熔炼时间为3~5min，精炼温度为1400~1450℃，时间为3~5min。

实施例1

金基合金铸坯的熔铸一体化装置结构如图1所示，包括坩埚3、耐火材料筒体12、冷却底座7、外筒体2、加热感应线圈13和磁力搅拌装置6；

坩埚3、耐火材料筒体12和冷却底座7设置在外筒体2内部，外筒体2外设有加热感应线圈13和磁力搅拌装置6；加热感应线圈13与高频电源5通过导线连接；

冷却底座7内设有空腔，冷却底座7上设有冷却介质进口9和冷却介质出口8分别将空腔与外筒体2外部连通，外筒体2上还设有进气口10和出气口17；

坩埚3外壁上套有夹具4，夹具4与升降装置15的升降杆固定在一起；升降杆插入插口16中，并与插口16密封滑动连接；

夹具4与坩埚3之间通过耐火材料板14隔断；耐火材料板14固定在夹具4上；

外筒体2上设有外筒体顶盖1，插口16和出气口17设置在外筒体顶盖1上；

所述的磁力搅拌装置6为搅拌电磁感应线圈，与变频电源11通过导线连接；搅拌电磁感应线圈设置在外筒体2的侧部；

坩埚3的外壁直径与耐火材料筒体12内壁的直径相同；

冷却底座7上部设有环形凸台，环形凸台的内径与耐火材料筒体12的内径相同；耐火材料筒体12底面与环形凸台的顶面连接；

冷却底座7的材质为紫铜；

使用方法按以下步骤进行：

准备熔铸金基合金的原料，分别为Au、Cu、Al、Y、In、Co、和Zn，然后将原料中Au和Cu置于坩埚中，通过升降装置将坩埚插入耐火材料筒体内；盖上外筒体顶盖；

通过进气口向外筒体通入惰性气体，惰性气体从出气口排出，使外筒体内的空气被排出，并充满流动的惰性气体；

通过高频电源对加热感应线圈施加电流使其产生磁场，通过磁场对坩埚内的Au加热；为防止喷溅，先将Al、Cu、Y、In、Co和Zn预热至300℃；当坩埚内的Au熔化后，用加料棒通过加料口依次将预热后的Al、Y、In、Co、Cu和Zn压入Au熔体中，进行金基合金的合金化过程；合金化过程中的熔炼温度为1150~1250℃，每加入一种金属的熔炼时间为3min，精炼温度为1400~1450℃，时间为3min；

合金化完成后，关闭高频电源停止加热；通过升降装置将带有熔体的坩埚降至冷却底座的环形凸台内，坩埚底部与环形凸台内的冷却底座顶面接触，坩埚底部的侧壁与环形凸台接触，通过磁力搅拌装置对坩埚内的熔体进行搅拌；通过冷却介质进口向冷却底座的空腔内通入冷却介质，冷却介质从冷却介质出口排出；通过冷却介质使冷却底座降温，并使坩埚及其中的熔体降温进行铸造，熔体在降温过程中由下向上逐渐凝固，当熔体完全凝固时完成铸造；

搅拌电磁感应线圈的工作频率为0.6~50Hz，空载中心磁感应强度为0.01~0.08T；

进行合金化时，使熔体的中心位于加热感应线圈的中间；并且熔体位于耐火材料筒体内部；

当坩埚底部与冷却底座顶面接触时，熔体的高度为凸台高度的3倍；

所述的惰性气体为氩气；

所述的冷却介质为水；

当通过磁力搅拌装置对熔体施加磁场进行搅拌时，磁力搅拌装置产生旋转磁场、行波磁场和/或脉冲磁场，促使熔体进行受迫运动，使熔体温度场和浓度场均匀分布；

制备的金基合金的成分按重量百分比含Au 62%，Cu 30%，Zn 4.4% ，Al 0.6% ，In 2.0 %， Co 0.2%，Y 0.8%；

制备的金基合金的显微组织结构如图3所示，心部显微组织结构如图6所示；

采用传统方法制备同种金基合金，其显微组织和心部显微组织结构分别如图2、图4和图5所示；

与传统方法制备的金基合金相比，上述方法制备的金基合金晶粒细，分布均匀，枝状晶少，缺陷大幅减少，无裂纹和气孔，各元素分布均匀且表面无氧化现象。

实施例2

金基合金铸坯的熔铸一体化装置结构同实施例1，不同点在于：

1、升降杆插入插口中，不与插口连接；

2、所述的磁力搅拌装置为永磁体搅拌装置，永磁体搅拌装置设置在外筒体的底部；

3、冷却底座7的材质为耐热不锈钢；

使用方法同实施例1，不同点在于：

1、通过高频电源对加热感应线圈施加电流使其产生磁场，通过磁场对坩埚内的金属料加热；为防止喷溅，先将Al、Y、In、Co、Cu和Zn预热至200℃；当坩埚内的Au熔化后，用加料棒通过加料口将Al、Y、In、Co、Cu和Zn压入Au熔体中，进行金基合金的合金化过程；每加入一种金属的熔炼时间为4min，精炼时间为4min；

2、永磁体搅拌装置的工作频率为5~50Hz，工作电流为30~300A，永磁体转速为100~2000rpm；

3、当坩埚底部与冷却底座顶面接触时，熔体的高度为凸台高度的4倍；

4、所述的惰性气体为氮气；

5、所述的冷却介质为机油；

制备的金基合金的成分按重量百分比含Au 65%，Cu 26%，Zn 3.6% ，Al 4.0%，In 1.0% ，Co 0.1%，Y 0.3%。

实施例3

金基合金铸坯的熔铸一体化装置结构同实施例1，不同点在于：冷却底座7的材质为耐热不锈钢；

使用方法同实施例1，不同点在于：

1、通过进气口向外筒体通入还原气体，还原气体从出气口排出，使外筒体内的空气被排出，并充满流动的还原气体；所述的还原气体为氢气；当通过进气口向外筒体通入氢气时，氢气从出气口排出后被点燃烧掉；

2、通过高频电源对加热感应线圈施加电流使其产生磁场，通过磁场对坩埚内的金属料加热；为防止喷溅，先将Al、Y、In、Co、Cu和Zn预热至200℃；当坩埚内的Au熔化后，用加料棒通过加料口将Al、Y、In、Co、Cu和Zn压入Au熔体中，进行金基合金的合金化过程；每加入一种金属的熔炼时间为5min，精炼时间为5min；

3、所述的冷却介质为空气；

制备的金基合金的成分按重量百分比含Au 68%，Cu 22%，Zn 2.2%，Al 2.0%，In 3.5 %， Co 0.8%，Y 1.5%。

实施例4

金基合金铸坯的熔铸一体化装置结构同实施例1，不同点在于：

1、升降杆插入插口中，不与插口连接；

2、所述的磁力搅拌装置为永磁体搅拌装置，永磁体搅拌装置设置在外筒体的底部；

使用方法同实施例1，不同点在于：

1、通过高频电源对加热感应线圈施加电流使其产生磁场，通过磁场对坩埚内的金属料加热；为防止喷溅，先将Al、Y、In、Co、Cu和Zn预热至200℃；当坩埚内的Au熔化后，用加料棒通过加料口将Al、Y、In、Co、Cu和Zn压入Au熔体中，进行金基合金的合金化过程；

2、永磁体搅拌装置的工作频率为5~50Hz，工作电流为30~300A，永磁体转速为100~2000rpm；

3、当坩埚底部与冷却底座顶面接触时，熔体的高度为凸台高度的4倍；

制备的金基合金的成分按重量百分比含Au 55%，Cu 35%，Zn 2.4%，Al 2.55 %，In 3.7%，Co 1.3.%，Y 0.05%。

实施例5

金基合金铸坯的熔铸一体化装置结构同实施例1，不同点在于：

1、升降杆插入插口中，不与插口连接；

2、冷却底座7的材质为耐热不锈钢；

使用方法同实施例1，不同点在于：

1、通过高频电源对加热感应线圈施加电流使其产生磁场，通过磁场对坩埚内的金属料加热；为防止喷溅，先将Al、Y、In、Co、Cu和Zn预热至200℃；当坩埚内的Au熔化后，用加料棒通过加料口将Al、Y、In、Co、Cu和Zn压入Au熔体中，进行金基合金的合金化过程；每加入一种金属的熔炼时间为4min，精炼时间为4min；

2、通入的惰性气体为氮气；

3、所述的冷却介质为机油；

制备的金基合金的成分按重量百分比含Au 60%，Cu 30%，Zn 5.0%，Al 1.0%，In 2.5 %，Co 0.5%，Y 1.0%。

实施例6

金基合金铸坯的熔铸一体化装置结构同实施例1，不同点在于：所述的磁力搅拌装置为永磁体搅拌装置，永磁体搅拌装置设置在外筒体的底部；

使用方法同实施例1，不同点在于：

1、通过进气口向外筒体通入还原气体，还原气体从出气口排出，使外筒体内的空气被排出，并充满流动的还原气体；所述的还原气体为氢气；氢气体从出气口排出后被点燃烧掉；

2、通过高频电源对加热感应线圈施加电流使其产生磁场，通过磁场对坩埚内的金属料加热；为防止喷溅，先将Al、Y、In、Co、Cu和Zn预热至200℃；当坩埚内的Au熔化后，用加料棒通过加料口将Al、Y、In、Co、Cu和Zn压入Au熔体中，进行金基合金的合金化过程；每加入一种金属的熔炼时间为5min，精炼时间为5min；

3、永磁体搅拌装置的工作频率为5~50Hz，工作电流为30~300A，永磁体转速为100~2000rpm；

4、当坩埚底部与冷却底座顶面接触时，熔体的高度为凸台高度的4倍；

5、所述的冷却介质为空气；

制备的金基合金的成分按重量百分比含Au 58%，Cu 32%，Zn 2.2%，Al-2.0%， In 3.5%， Co 0.8%，Y 1.5%。

Claims (5)

1.一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置的使用方法，所述的金基合金铸坯的熔铸一体化装置包括坩埚、耐火材料筒体、冷却底座、外筒体、加热感应线圈和磁力搅拌装置；坩埚、耐火材料筒体和冷却底座设置在外筒体内部，外筒体外设有加热感应线圈和磁力搅拌装置；其中冷却底座内设有空腔，冷却底座上设有冷却介质进口和冷却介质出口分别将空腔与外筒体外部连通，外筒体上还设有进气口和出气口；坩埚外壁上套有夹具，夹具与升降装置的升降杆固定在一起；

其特征在于按以下步骤进行：

（1）准备熔铸金基合金的原料，然后将原料中的金置于坩埚中，通过升降装置将坩埚插入耐火材料筒体内；

（2）通过进气口向外筒体通入惰性气体或还原气体，惰性气体或还原气体从出气口排出，使外筒体内的空气被排出，并充满流动的惰性气体或还原气体；

（3）对加热感应线圈施加电流使其产生磁场，通过磁场对坩埚内的金属料加热；当坩埚内的金属熔化后，通过加料口加入原料中的其他金属或合金，进行金基合金的合金化过程；

（4）合金化完成后，停止加热；通过升降装置将带有熔体的坩埚降至冷却底座的环形凸台内，坩埚底部与环形凸台内的冷却底座顶面接触，坩埚底部的侧壁与环形凸台接触，通过磁力搅拌装置对坩埚内的熔体进行搅拌；通过冷却介质进口向冷却底座的空腔内通入冷却介质，冷却介质从冷却介质出口排出；通过冷却介质使冷却底座降温，并使坩埚及其中的熔体降温进行铸造，熔体在降温过程中由下向上逐渐凝固，当熔体完全凝固时完成铸造。

2.根据权利要求1所述的一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置的使用方法，其特征在于当进行合金化时，使熔体的中心位于加热感应线圈的中间；并且熔体位于耐火材料筒体内部。

3.根据权利要求1所述的一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置的使用方法，其特征在于当坩埚底部与冷却底座顶面接触时，熔体的高度为凸台高度的3~4倍。

4.根据权利要求1所述的一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置的使用方法，其特征在于所述的惰性气体为氩气或氮气，所述的还原气体为氢气。

5.根据权利要求1所述的一种金基合金铸坯的熔铸一体化装置的使用方法，其特征在于所述的冷却介质为水、机油或空气。