短时过热爆管破口处的显微组织发生了变化，其特征与管壁过热温度范围和冷却速度有关。
管壁超温达到或超过钢的上临界点AC3时，管子向火侧炽热的管壁被管内高速喷出的约300℃的水或汽水混合物迅速冷却，相当于进行一次完全淬火。破口处钢的显微组织中出现马氏体、贝氏体、屈氏体之类的淬硬组织。通常这些组织已不同程度被回火。
当管壁超温的温度在钢的AC1～AC3之间时，相当于将破口处的钢材作了一次不完全淬火。因此破口处钢的显微组织中，除观察到一些淬硬组织外，还有一部分块状的自由铁素体。一般管径大，管壁薄的水冷壁管爆管时，超温的范围往往在两相区，爆管的破口处组织为不完全的相变组织。
管壁超温未超过钢的下临界点AC1时，破口的显微组织为铁素体和珠光体。由于爆管时发生明显变形，铁素体沿变形方向被拉长。由于爆管前管子已超温一段时间，故珠光体有一定的球化。