본 연구에서는 다양한 보온 온도 조건에서 AISI M3:2의 초기 탄화물 진화 규칙과 조직 안정성 메커니즘을 체계적으로 연구하였다. 주사전자현미경(SEM)을 이용해 재료의 미세조직과 탄화물 석출 특성을 분석하였으며, 상온 충격 인성 시험을 통해 조직 진화가 기계적 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 연구 결과에 따르면, 1100 ℃ 이하의 보온 시, 강 내 M₆C형(텅스텐 풍부) 및 MC형(바나듐 풍부) 초기 탄화물은 우수한 열안정성을 보였으며, 평균 크기와 체적 분율은 보온 온도 상승 및 시간 연장에 따라 유의한 변화가 없었다. 이러한 현상은 분말야금 제조 공정이 부여한 초기 조직의 균일성과 두 탄화물 자체의 높은 열역학적 안정성에 기인한다. 보온 온도가 1150 ℃로 상승하고 보온 시간이 연장되면, 상대적으로 열역학적 안정성이 낮은 M₆C형 탄화물이 대량으로 용해되어 전체 탄화물 체적 분율이 급격히 감소하며, 용해되지 않은 잔류 M₆C형 탄화물은 눈에 띄게 조대해지고 결정립계에 불연속적인 환상 분포를 형성한다. 이러한 조직 진화는 궁극적으로 재료의 충격 인성 저하를 초래한다. 따라서 장시간 보온 시, 1150 ℃는 이 고합금 공구강의 초기 탄화물 조직 안정성 임계 온도로서, 열처리 공정 매개변수 최적화 및 열가공 창 정밀 제어를 위한 핵심 실험 데이터를 제공한다.

분말 공구강; 탄화물; 합금 원소; 오스테나이트화; 열처리