Vou transformar meus comentários acima em uma resposta.
As instâncias T2 só recebem uma fração de CPU - 10% para um t2.micro, 40% para um t2.medium. Você obtém créditos de CPU que se acumulam, mas depois de usá-los, você é acelerado pela CPU. Você também obtém um desempenho de rede e E / S mais baixo, pois precisa compartilhar recursos físicos da máquina.
O que eu suspeito que está acontecendo é que seu teste ficou sem créditos da CPU, então você está sendo estrangulado. Você pode monitorar os créditos da CPU CloudWatch, isso lhe dirá se meu palpite está correto ou não.
Se estou certo ou não, as instâncias t2 não são adequadas para sistemas que recebem trabalho constantemente. Um C4 ou outro exemplo geral provavelmente seria sua melhor aposta. Você pode monitorar a memória do seu banco de dados e o uso da CPU no CloudWatch para ajudar a descobrir qual o tamanho da instância do banco de dados que você precisa.