Moin!
Nicht die CPU schütz sich vor zu hohen Temperaturen, sonder das Bios schützt die CPU/System vor hohen Temps. Das ist aber abhgängig von den maximalen Werten die dafür im Bios definiert werden (sind per Default aber immer ausreichend niedrig gesetzt). Der Pentium 4 ist rein richtig kleines Kraftwerk, vor allem der Prescott hat eine sehr hohe Verlustleistung (die in Form von Wärme abgegeben wird).
Wenn du den Lüfter nun richtig montiert hast und ordnungsgemäß Wärmeleitpaste verwendet hast, dann lösche zunächst einfach mal das CMOS und starte die Kiste neu. Dann schau mal wie es sichverhält! Gehe anschließend mal in den HW Monitor des Bios und behalte die Temps ein wenig im Auge. Ich denke nicht, dass deine CPU Schaden genommen hat

Gruß Jo