壓力除了能夠對溶質平衡分配系數、擴散系數以及液相線斜率等參數產生影響以外，還能改變影響溶質長程傳質的冷卻速率、等軸晶形核以及沉積等,從而影響鑄錠溶質分布的均勻性，即宏／微觀偏析；如結合平衡分配系數和形核吉布斯自由能隨壓力的變化規律，加壓會抑制枝晶沿壓力梯度方向的生長，從而導致枝晶組織和微觀偏析呈現方向性等。
王書桓等71利用高溫高壓反應釜研究了壓力對于CrN12高氮鋼凝固過程中偏析現象。他們利用LECO-TC600氮氧儀測量了CrN12鑄錠上從中心到邊部處試樣中的氮含量，取樣位置如圖2-71所示。
王書桓等研究了1.0MPa、1.2MPa、1.4MPa和1.6MPa壓力下的氮偏析（圖2-72).對比不同壓力下的結果，可以發現1MPa下鑄錠內部氮偏析嚴重，隨著壓力的提高，氮宏觀偏析得到了很大改善。當壓力提高到1.6MPa時，氮的偏析程度明顯小于1.0MPa和1.2MPa下凝固的鑄錠，各部位氮含量在0.360%左右，表明增大壓力提高了氮的飽和溶解度。因此，在凝固過程中提高氮氣壓力可以對氮的析出起到抑制作用，對氮由固相到液相的傳質起到阻礙作用，使整個鑄錠中氮的分壓趨于均勻，從而減輕氮的宏觀偏析。
1. 形核率
根據 Beckerman等的研究報道，在元素偏析的模擬過程中，由于各元素的溶質分配系數均小于1,其偏析的形成過程和最終偏析類型均相似。因此，在偏析形成規律和類型的預測過程中，可對合金體系進行簡化，選取主要合金元素進行偏析的模擬。以19Cr14Mn0.9N 含氮奧氏體不銹鋼凝固過程為例，其鐵素體相8存在區間較窄，結合Wu等在多相和單相偏析的模擬研究。可將該凝固過程簡化為單相凝固。氮作為含氮鋼的特征元素，其溶質分配系數較小，偏析較嚴重，在壓力對19Cr14Mn0.9N含氮鋼偏析影響的分析過程中，可將氮作為主要元素，且忽略其他元素偏析對凝固過程的影響。基于壓力對凝固過程中的熱力學參數、動力學參數以及界面換熱系數的影響規律，對三種情況下 19Cr14Mn0.9N含氮鋼的凝固過程進行模擬分析，預測壓力對偏析程度和類型的影響規律，三種情況（C1、C2和C3)的參數設置見表2-13。
凝固20s后，三種凝固條件下的柱狀晶一次枝晶尖端位置（TIP)、柱狀晶和等軸晶體積分數以及液相和等軸晶速率分布情況如圖2-73所示。對比圖2-73(a)和（b)可以看出，當等軸晶最大形核密度從3x10°m-3增至5x10°m-3時，柱狀晶一次枝晶尖端發生了較為明顯的變化，尤其是在鑄錠底部位置，且等軸晶最大體積分數由0.514增至0.618.此外，等軸晶和液相的最大速率增加幅度較小，分別從0.01246m/s和0.0075m/s增至0.01266m/s和0.0078m/s.
在三種凝固條件下，鑄錠凝固結束后柱狀晶向等軸晶轉變（columnar to equiaxed transition,CET)位置如圖2-74所示。隨著等軸晶最大形核密度的增加（對比C1和C2),液相中的等軸晶形核速率加快，極大地縮短了柱狀晶前沿等軸晶體積分數到達阻擋分數（0.49)的時間，進而促進了CET轉變，擴大了等軸晶區域。
增加壓力還能增加等軸晶最大形核密度，從而加劇偏析。凝固結束后氮的宏觀偏析如圖2-75所示。隨著等軸晶最大形核速率的增加，氮的宏觀偏析范圍C從-0.07~0.116 擴大至－0.072~0.137,氮的宏觀偏析加劇；此外，鑄錠底部負偏析區域也隨之增大，鑄錠內部氮最大偏析位置逐步向上移動。因此，在增加等軸晶最大形核密度方面，增加壓力能夠擴大等軸晶區域，從而增大負偏析范圍，提升氮最大偏析位置的高度，以及加劇氮的宏觀偏析。
2. 強化冷卻
增加壓力可通過強化冷卻和擴大“溶質截留效應”減輕或者消除氮宏觀偏析。根據圖2-73(b)和（c)可知，在凝固20s時，等軸晶的沉積量隨著冷卻速率的增大而增多，等軸晶最大體積分數從0.618增加至0.692,等軸晶和液相的最大速率在C2凝固條件下分別為0.01266m/s和0.0078m/s,在C3凝固條件下，分別為0.01221m/s和0.0074m/s.在同一時刻下，隨著冷卻速率的增大，等軸晶和液相的最大速率呈現出略微減小的原因是冷卻速率的增大加快了鑄錠的凝固進程，增大了柱狀晶區域［圖2-73(b)和（c)],從而使殘余液相的冷卻速率減小，減小了與液相溫度相關的熱浮力，進而液相流動的驅動力減小，降低了液相流動速度；另外，隨著液相流動速度的降低，等軸晶沉積的阻力增大，等軸晶流動速度隨之減小。
從圖2-74可以看出，隨著冷卻速率的增加，CET位置有向心移動且呈扁平化的趨勢，與19Cr14Mn0.9N鑄錠CET檢測實驗結果相一致，進一步證明本模型具有較好的準確性和可信度。等軸晶區形狀隨著CET轉變位置的改變，也逐步呈現出扁平化和減小的趨勢，氮的宏觀偏析范圍由－0.072~0.137減少至－0.067~0.130,且氮最大偏析形成位置向鑄錠頂部移動（圖2-76).因此，從強化冷卻角度而言，加壓有助于抑制CET,減小等軸晶區，緩解氮的宏觀偏析。
綜上所述，增加壓力通過提高等軸晶最大形核密度和強化冷卻對氮宏觀偏析產生了截然相反的影響，兩者對宏觀偏析的綜合影響還需要進一步研究。此外，基于對凝固熱力學和動力學以及換熱系數的分析，壓力對宏觀偏析的影響不局限于增大形核率和強化冷卻這兩方面，還能對與宏觀偏析相關的平衡分配系數和擴散速率等參數產生重要影響。因而，壓力對宏觀偏析的影響還需要進行更深入的研究和探討。
