Тепловое воздействие резки на структуру и механические свойства (твердость) металла в примыкающих к кромке слоях зависит прежде всего от толщины разрезаемой стали и ее химического состава.
Сообщенная металлу процессом резки теплота слагается из теплоты подогревающего пламени и теплоты, выделяемой при окислении кислородной струей железа и содержащихся в стали примесей. Значительная часть теплоты, идущая на нагрев металл в объеме реза, выносится из разреза с расплавленным шлаком, однако другая, меньшая, ее часть передается кромкам разрезаемого металла. При этом металл кромки реза нагревается выше критической точки Ас3, а затем быстро охлаждается за счет отвода теплоты в более холодные соседние слои металла и за счет охлаждающего действия кислородной струи, способствующего интенсивной теплоотдаче в окружающую среду.
Простая низкоуглеродистая сталь закалке при резке практически не поддается. Тепловое влияние резки на структуру этой стали при условии содержания в ней менее 0,2% С сказывается главным образом на изменении величины зерна в зоне теплового влияния и появлении в структуре наряду с участками перлита неравновесной составляющей - сорбита. Сорбитные образования, как правило, недостаточно развиты и характеризуются незначительным изменением зерна. Объясняется это тем, что из-за быстрого охлаждения продолжительность пребывания металла кромок при температуре выше Ас3 крайне мала и аустенитное превращение в металле не успевает полностью совершиться.

Наличие сорбитной структуры в зоне теплового влияния резки не снижает качества металла, а напротив, несколько повышаетего механические свойства, в частности предел прочности, без заметного снижения пластических свойств стали. При резке сталей с повышенным содержанием углерода или легирующих примесей из-за их большой прокаливаемости изменение структуры происходит на большую глубину от кромки реза, чем в низкоуглеродистых сталях. При этом сама структура, помимо перлита и сорбита, может содержать троостит и даже мартенсит, сильно повышающий твердость и хрупкость стали. Наличие мартенситной составляющей в структуре стали затрудняет механическую обработку кромок реза и повышает склонность стали к образованию трещин главным образом при охлаждении кромок в период мартенситного превращения, связанного с объемными изменениями в металле. Наиболее вероятно образование трещин при резке закаливающихся сталей большой толщины, при сложных контурах реза, с прямыми и острыми углами.
Резка сталей в закаленном состоянии без отжига или нормализации перед резкой также способствует возникновению в металле трещин. Кромки реза обогащаются углеродом даже при низком содержании этого элемента в стали, причем наиболее сильное науглероживание кромки наблюдается в ее нижней части, где содержание углерода может достигать 0,3-0,75%, в зависимости от толщины стали, содержащей всего 0,15-0,25% С. Таким образом, металл кромки почти всегда склонен к закалке, которая в зависимости от содержания углерода и легирующих примесей в стали и от скорости охлаждения может давать различные закалочные структуры, обладающие различной твердостью.