球磨機襯板和球磨機鋼球在高于平衡冷速但低于避免珠光體轉變臨界冷速下連續冷卻時，球磨機襯板和球磨機鋼球高鉻鑄鐵的奧氏體轉變性質與平衡冷卻時的轉變性質有所不同。非平衡冷卻時，不產生前述的兩個包析轉變。而是進行共析轉變。這是因為非平衡冷卻所提供的能量條件足以使共析組織在反應中形成。發生共析轉變時，相內的鉻、碳等元素都要重新分布，鉻的擴散激活能較高，原子遷移比較緩慢，同時也對碳原子的擴散運動起阻礙作用。因此，高鉻奧氏體球磨機襯板和球磨機鋼球的臨界冷卻速率降低，使珠光體和貝氏體轉變孕育期延長。
　　隨球磨機襯板和球磨機鋼球含鉻量增加珠光體轉變C曲線移向高溫，貝氏體轉變溫度降低，形成兩個分離的C曲線上、下兩條曲線之問出現奧氏體穩定區。隨著球磨機襯板和球磨機鋼球奧氏體含鉻量的提高，奧氏體穩定區的溫度范圍增大。影響固相非平衡轉變產物的主要因素有冷卻速率和奧氏體的化學成分。在不同冷卻速率下，奧氏體平衡和非平衡轉變產物可能有：共析組織（珠光體、索氏體、屈氏體）、共析組織+貝氏體、過冷奧氏體+貝氏體、馬氏體+貝氏體+殘余奧氏體、馬氏體十殘余奧氏體等。在馬氏體點似，低于室溫條件下，奧氏體將保留到室溫。
　　球磨機鋼球和球磨機襯板共晶奧氏體的轉變程度與共晶碳化物的尺寸及間距有關。厚壁球磨機配件鑄件凝固速率低，球磨機鋼球和球磨機襯板共晶反應的過冷度小，碳化物形核率低，生長發育比較充分，因而其尺寸及間距大于凝固較快、共晶組織較細的碳化物。在這種情況下，球磨機鋼球和球磨機襯板共晶奧氏體中碳濃度難以降低到促使馬氏體充分轉變的程度，最終只能發生部分轉變。在更厚的或在保溫型中緩慢冷卻的鑄件中，球磨機鋼球和球磨機襯板共晶奧氏體還可能析出高度彌散的、由α相和M7C3型碳化物組成的層狀聚合物組織。這種球磨機鋼球和球磨機襯板組織只能在電子顯微鏡下觀察到。
　　這是在共折點以下的溫度范圍內過飽和碳及鉻從富鉻奧氏體中析出的結果。析出這種層狀聚合物的必要條件是過冷奧氏體在共折點Ms與從點之間的溫度范圍內，必須有足夠的停留時間以及Fe中的碳、鉻元索呈現過飽和狀態。鑄態奧氏體高鉻鑄鐵球磨機鋼球和球磨機襯板的“直接”（不是回火產生的）二次硬化現象是值得注意的。
　　上述的層狀聚合物組織就是直接二次硬化的結果之一。除此而外，在球磨機鋼球和球磨機襯板共晶碳化物周圍還能析出近似立方形體的碳化物并伴有α相。這些碳化物的折出能提高基體的強度和硬度，有助于提高球磨機鋼球和球磨機襯板材料的抗磨性能。過冷到室溫的奧氏體在亞臨界溫度下回火，也能產生類似的碳化物析出現象。