本文对两种磷含量不同的高淬透性中碳Cr-Ni调质钢(命名为66P和2P)进行淬火,然后在450-650°C的温度范围内进行回火与温变形处理,研究磷含量的变化、回火温度和变形温度对马氏体回火脆性的影响。对回火与温变形后的试验钢进行硬度、室温拉伸及冲击性能测试,并采用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对试样的微观组织以及断口形貌进行分析,用电子背散射衍射对试样的晶粒形状和大小进行了分析。结果表明,两种中碳调质钢淬火后均得到板条马氏体组织。淬火板条马氏体组织经过不同温度回火后,均得到中温的回火屈氏体和高温的回火索氏体。相较于回火,经过温变形后,两种试验钢的铁素体板条在空间分布上产生了一定的方向性,组织更加细小,铁素体板条更细。随着回火与变形温度的升高,碳化物析出量逐渐增大,并逐渐球化。磷元素的含量对试验钢的组织演变基本没有影响。温变形提高了两种试验钢的强度和硬度。随着回火与变形温度的升高,两种试验钢的冲击功也得到了不同程度提高;碳化物的析出,抑制晶粒长大,碳化物作为一种硬化相,起到了强化与硬化作用。在450-650°C温度范围内,66P试验钢回火后的冲击功为14-41 J,温变形后,冲击功显著提高,达到135-220 J,相比回火未变形提高了5-9倍。高含量的磷元素,在回火的过程中向晶界偏聚,导致材料脆化;温变形后,由于磷元素的存在,导致分层增韧,消除了高P钢的回火脆性。