У рамках нерівноважної еволюційної термодинаміки досліджується процес фраґментації металів, підданих обробленню методами інтенсивної пластичної деформації. Розглянутий підхід уможливлює виділити основні канали дисипації енергії системи. У наближенні дводефектного моделю з урахуванням дислокацій і меж зерен побудовано фазову діяграму, що встановлює умови формування граничних (стаціонарних) структур різних типів. Досліджено кінетику еволюції густин кожного типу дефектів. Показано, яким чином, залежно від їхніх початкових значень і значень керувальних параметрів, — пружніх зсувних і стискальних деформацій, — формуються ці структури. Встановлено вплив на кінетику процесу ступеня взаємодії двох дефектних підсистем. Виявлено, що зміна станів системи має характер структурно-фазового переходу. Зі способів опису випливає, що гранична (стаціонарна) структура не є незмінною, а являє собою динамічну рівновагу процесів ґенерації й анігіляції структурних дефектів.