Для большинства конструкций пластическая деформация конструкционных металлов является важным механизмом выравнивания внутренних напряжений в областях вокруг концентраторов напряжений и областей приложения внешней сосредоточенной нагрузки. Полностью исключить пластические деформации металла конструкционных элементов при рабочей нагрузке практически невозможно, даже несмотря на то, что весь инженерный расчет на прочность делается так, чтобы все напряжения лежали в упругой области. Вторым неизбежным и опасным для конструкций, плохо прогнозируемым феноменом является водородная хрупкость.
Основным механизмом пластической деформации считается механизм зарождения и движения дислокаций внутри металла. Феномен водородной хрупкости также практически для всех металлов объясняется с помощью дислокационной теории.
Вместе с тем, за 20 век накоплено достаточно много экспериментальных данных о неполном соответствии этих теорий наблюдаемым процессам. Например, установлено, что наклеп и упрочнение металлов после пластической деформации связаны с изменением внутренней структуры металла в тонком поверхностном слое. Но разрезание упрочненного металлического образца вдоль границы этого слоя приводит к разупрочнению, как оставшейся внутренней части металла, так и самого слоя. Насыщение металла водородом также приводит к увеличению плотности и скорости движения дислокаций на границах поликристаллических зерен, но при насыщении водородом корсетных металлических образцов наблюдается как водородной наклеп, так и водородное разупрочнение.
Исследование распределения концентрации растворенного водорода в металлических образцах после пластической деформации, показывает, что происходит резкое увеличение концентрации водорода в металле. Микроструктура приповерхностного слоя содержит некоторое количество микропор и микротрещин, которых до пластического деформирования не было. Что позволяет предположить сходство механизмов изменения напряженно-деформированного состояния металлов при водородной хрупкости и при пластической деформации.
Рассмотрение решений задачи о росте поры в упруго пластическом материале показывает, что такой рост сопровождается образованием области пластической деформации, которая примерно на два порядка больше объема поры. Поэтому даже при небольшой объемной концентрации пор и микротрещин практически весь металл оказывается в области пластических деформаций, что определяет его дальнейшее поведение под нагрузкой и механические свойства. Учет неравномерности объемного распределения накопленной поврежденности позволяет получить адекватное описание как водородного упрочнения,
так и водородного размягчения.