金属合金材料在冻结期间，熔体中普遍存在的热条件不断变化。因此，在凝固的熔体中会遇到分离的结构区域。冻结过程中GR比的临界变化及其对不同构造带的影响。金属合金材料这些区域是熔体中GR比率不断变化的结果。随着时间的推移，假设GR比的较低值会导致过冷程度的增加，这在金属合金材料所保留的可分离结构区域中是有用的。在相关数据的帮助下，可以更清楚地说明这些问题。

金属合金材料过冷度随温度梯度的变化而变化，表现出不同的晶粒形貌。对凝固铸件中的混合结构进行了解释，其基础是当时的热条件。首先，温度梯度是刚性的。凝固最初发生在这种明显的热梯度下。这通常足以导致最外层区域和靠近结晶器壁的柱状枝晶生长，如在中心区域(在某些情况下，整个凝固熔体)，温度梯度较浅。这种浅梯度会产生过度过冷。这里的凝固是通过广泛的形核进行的，形核速率很高。

金属合金材料熔体内部发生独立成核。这些核在其周围没有任何生长障碍，长成等轴晶。更具体地说，最初温度梯度是刚性的。冷却速率较低，GR值较高。因此，金属合金材料初始凝固是在一个明显的温度梯度下发生的，该温度梯度足以在最外层产生柱状枝晶生长。“G”逐渐减小，即温度梯度变浅，“R”冷却速率随着过冷程度的增加而增加。铸件内较浅的温度梯度和熔体过冷程度的增加使熔体内部形成独立的形核，形成等轴晶，在其不受阻碍的边缘自由生长。