這個理論是Winegard 和Chalmers 於1953 年提出來的。該理論認為,隨著凝固層向內推移,固相散熱能力逐漸j弱,內部溫度梯度趨於平緩.且液相中的溶質原子越來越富集，從而使固一液界面前方成分過冷逐漸增大。當成分過冷大到足以發生非均質形核時，便導致內部等軸晶的形成。然而，這種說法後來被人們所懷疑,連Chalmers 本人也放棄了它。
首先，很難理解非均質形核所需要的微小過冷度為什麼會遲到柱狀晶區已充分長大以後才能形成。其次，該理論無法解釋有關內部等軸晶形成的實驗現象。例如，大野篤美做了這樣的實驗他將Al-0.2%Cu 合金放人石墨坩堝中熔化，在750C時連同坩堝一起沒人水中,在浸人水中的同時對液面進行振動，所得到的組織為,等軸晶位於坩堝下部並夾在上下兩柱狀晶之間。但如果在坩堝中部放置一個不鏽鋼濾網，採用同樣的合金、同樣的沒入方法.結果濾網的上部幾乎全部是細小的等軸品。用Al- -0.39 Be合金進行同樣的實驗也得到了完全類似的結果。這一實驗結果說明在柱狀晶所包圍的殘液中，靠成分過冷重新形核而產生等軸晶的說法是靠不住的。不然，在相同的冷卻條件下，不鏽鋼濾網的下面也應該有等軸晶的存在。然而，上面所談到的實驗並不能否認非均質形核質點作用,只能說明在通常的鑄造條件下,等軸晶在凝固開始時就有可能已經產生。必須指出,在有大量有效形核質點的情況下,成分過冷所導致的非均質形核過程仍然可能是內部等軸晶晶核的有效來源之一。
