本研究では、AISI M3:2の異なる温度での保持過程における初生炭化物の進展規則および組織安定性メカニズムを体系的に検討した。走査型電子顕微鏡（SEM）を用いて材料の微細組織および炭化物析出特性を評価し、室温衝撃靭性試験と組み合わせて組織進展が機械的特性に与える影響を分析した。研究結果は、1100 ℃以下の保持時に、鋼中のM₆C型（タングステン豊富）およびMC型（バナジウム豊富）初生炭化物が良好な熱安定性を示し、その平均サイズおよび体積分率は保持温度の上昇および保持時間の延長に伴い著しい変化を示さないことを明らかにした。この現象は主に、粉末冶金製造プロセスによる初期組織の均一性および両炭化物の極めて高い熱力学的安定性に起因する。保持温度が1150 ℃に達し保持時間が延長されると、熱力学的安定性が比較的低いM₆C型炭化物の大量溶解が発生し、全体の炭化物体積分率が急激に低下する。同時に、溶解されなかった残留M₆C型炭化物は顕著な粗大化を示し、粒界に不連続な環状分布を形成する。このような組織進展は最終的に材料の衝撃靭性の著しい低下を引き起こす。したがって、長時間の保持条件下では、1150 ℃はこの種の高合金工具鋼初生炭化物組織安定性の臨界温度であり、熱処理工程パラメータの最適化および熱加工ウィンドウの精密制御のための重要な実験データを提供する。

粉末工具鋼;炭化物;合金元素;オーステナイト化;熱処理