Tijdens het vervaardigen van een damast koksmes is de warmtebehandeling misschien wel de meest cruciale stap. De prestaties van het koksmes staan of vallen hier bij.

 Een hele mooie eigenschap van staal met veel koolstof is dat het te harden valt. Het materiaal heeft namelijk meerdere stabiele fases. Zo kan het bij kamertemperatuur onder andere als perliet of martensiet voorkomen. Perliet is de naam van de kristalstructuur waar de atomen zich in rangschikken als het materiaal zacht is. In deze fase kan het koksmes voor het grootste deel gemaakt worden. Verspanende bewerkingen kunnen eenvoudig uitgevoerd worden, alle gaten worden geboord en het mes wordt tot circa 60% van zijn uiteindelijke vorm geslepen.

 Voor het harden is het belangrijk om het staal een zeer fijne structuur te geven. De korrelgrootte van het staal moet zo klein mogelijk zijn. Staal met een kleine korrel is sterker, taaier en beter te harden. Hier is een warmtebehandeling voor, genaamd kristal verfijnend normaliseren.

 Vervolgens kan het koksmes gehard worden. Het mes ondergaat een specifieke opwarm curve en wordt tot circa 800 graden Celsius verhit. Bij deze temperatuur vind een fase omzetting plaats. Er is geen sprake meer van perliet, maar van austeniet. De koolstof atomen krijgen nu meer ruimte om zich te plaatsen. Als het koksmes enige tijd op deze hoge temperatuur is geweest en er zo veel mogelijk koolstof in de austeniet is opgelost, wordt het mes zo snel mogelijk uit de oven gehaald en in een vloeiende rechte beweging in olie ondergedompeld.

 De olie schrikt het staal zo snel af, dat de koolstof atomen geen tijd hebben om zich opnieuw te rangschikken in een perliet rooster. Er is martensiet ontstaan. Martensiet is keihard, maar ook bros. Om de brosheid grotendeels te elimineren en taaiheid daar voor terug te krijgen wordt het koksmes ten slotte bij circa 180 graden ontlaten. Het resultaat is een keihard koksmes, dat een extreem scherpe snede zal kunnen krijgen, en zeer lang scherp blijft.