Систематическое исследование закономерностей эволюции первичных карбидов и механизмов стабильности структуры стали AISI M3:2 при выдержке при различных температурах. Использовался сканирующий электронный микроскоп (SEM) для характеристики микроструктуры материала и особенностей выделения карбидов, а также анализ влияния эволюции структуры на механические свойства на основе испытаний на ударную вязкость при комнатной температуре. Результаты показывают, что при выдержке при 1100 ℃ и ниже первичные карбиды типов M₆C (богатые вольфрамом) и MC (богатые ванадием) демонстрируют хорошую термическую стабильность; их средний размер и объемная доля не меняются существенно с повышением температуры выдержки и увеличением времени. Такое явление объясняется прежде всего однородностью начальной структуры, обеспеченной порошковой металлургией, а также высокой термодинамической стабильностью обеих карбидных фаз. При повышении температуры выдержки до 1150 ℃ и увеличении времени наблюдается значительное растворение менее термодинамически стабильных карбидов типа M₆C, что приводит к резкому снижению общего объема карбидов; одновременно нерастворившиеся остаточные карбиды M₆C значительно коарзифицируются и формируют непрерывное кольцеобразное распределение по границам зерен. Такое развитие структуры в конечном итоге вызывает значительное снижение ударной вязкости материала. Следовательно, при длительной выдержке 1150 ℃ является критической температурой стабильности первичных карбидов для данного класса высоколегированной инструментальной стали, обеспечивая ключевые экспериментальные данные для оптимизации параметров термообработки и точного контроля технологического окна горячей обработки.

порошковая инструментальная сталь; карбиды; легирующие элементы; аустенитизация; термообработка