Para resumir, podría decirse, que si calientas el acero por encima de los 800ºC, cuanto más rápido lo enfrías, más duro te quedará, pero también más frágil.

También sucede lo que dice Dani, de la evaporación del carbono por la temperatura, con lo que se te queda reblandecido. Es por lo que no recomiendan hacer cordones de soldadura en chapa, porque sucede eso.