Boa noite, Fabio.
O aparelho te notificou sobre a temperatura excessiva? Se o aparelho não ficou bloqueado com um aviso escrito "O iPhone precisa esfriar para que você possa usá-lo", então não é um defeito. Ele também pode aparecer em algumas outras ocasiões causadas pelo usuário (como deixar o aparelho no sol por um bom tempo), mas você comentou que estava no bolso ou usando. Como eu disse, se não há esse aviso, não há defeito.
Você pode estar tendo algum problema de software ocasionando um uso incomum do processador e outros componentes, como um app ou até o iOS com alguma instrução errada e fazendo teu aparelho "pensar demais" em standby. Nesse caso geralmente um backup e restauração e atualização via iTunes resolve.
A assistência autorizada possui um software de diagnóstico bem completo que testa componente por componente. Esse software é capaz inclusive de detectar defeitos causados por pequenas descargas elétricas, então se ele não encontrou defeito, é porque não há (a menos que seja caso intermitente/ocasional de software, como comentei acima).
Sobre a garantia, se o produto não é do mesmo modelo vendido no Brasil, a fabricante não é obrigada a fornecer suporte, dentro ou fora do período de garantia.
Abraço!