镇静钢的外壳凝固速率很快，杂质和合金元素来不及向内转移，其成分与钢的平均成分相同。在柱状晶形成期间，杂质和合金元素富集在柱状晶隧道中。由于靠近柱状晶前沿较冷的钢液密度较大，有下沉的趋势，而锭心部分温度较高，钢液密度较小，有上浮的趋势，于是就产生了钢液的循环流动。循环流动的钢液沿柱状晶前沿向下流动时，把柱状晶间隧道中富集杂质和合金元素的钢液带走，钢液达到接近钢锭底部凝固区时，再向内流动，然后沿钢锭轴心区域上升，杂质和合金元素就会被带到钢锭的心部和头部，硫、磷等元素减小钢锭的密度，促使钢液向上流动，故较多的富集在钢锭的中上部。

在中心等轴晶带结晶期间，钢液中Al₂O₃粒子和半固态硅酸盐和铝酸盐夹杂物能够成为初生警惕结晶的靠背。晶体附在这些夹杂物上生长时，这些夹杂物将不能继续上浮，而是被密度较大的枝晶拉向下方，造成钢锭中下部较高的氧化物夹杂含量。因此，除氧意外，其他元素包括碳、硫、磷和合金元素均富集于钢锭的中上部。镇定钢凝固时钢锭上部温度高，保温帽部分最后凝固，该处的正偏析最大。在使用大钢锭制造大型锻件时，这种情况必须予以考虑。

宏观偏析可使由钢锭不同部位轧制出来的钢材在力学性能和物理性能上产生很多的差异。宏观偏析只能通过控制和改善浇筑工艺来解决 。