При этом материал поверхности и поверхностных слоев деталей обладает меньшей прочностью по сравнению с материалом в объеме деталей в связи с возникновением уже на стадии их изготовления различного рода поверхностных дефектов. При образовании поверхностей деталей происходит разрушение кристаллической решетки материала деталей. В связи с этим поверхность можно определить как геометрическое место точек обрыва кристаллической решетки материала детали. Нарушение равномерности и всесторонности связей между атомами (на поверхности они не скомпенсированы) приводит к возрастанию дефектности кристаллического строения и свободной энергии в поверхностной зоне. Значительное снижение термодинамической и структурной стабильности поверхности предопределяет понижение свойств материала в этой зоне у реальных деталей. При изготовлении деталей на их поверхностях и в приповерхностных слоях образуются различные и многочисленные дефекты. Так, в результате резания на поверхности деталей образуются шероховатость, волнистость, материал в поверхностных слоях подвергается пластической деформации, причем степень наклепа и толщина наклепанного слоя обычно из-за сложности конфигурации деталей весьма неравномерны. Кроме того, в поверхностной зоне таких деталей образуются остаточные напряжения растяжения и сжатия. В то же время материал поверхностных слоев деталей при их эксплуатации нагружен более интенсивно, чем материал их внутренних объемов, так как при эксплуатации детали, взаимодействуя друг с другом, воспринимают все действующие нагрузки своими поверхностями. Поэтому на поверхности и в поверхностных слоях деталей рабочие напряжения имеют максимальные значения, уменьшаясь по сечению деталей.