“微小硬さ”という用語は、低負荷の材料の硬度試験を記述するために文献で広く採用されています。 より正確な用語は、”マイクロインデンテーション硬度試験”です。”マイクロインデンテーション硬度試験では、特定の形状のダイヤモンド圧子を、1-1000gfの既知の印加力（一般に”荷重”または”試験荷重”と呼ばれる）を用いて試験片の表面に印加する。 マイクロインデンテーションテストは、通常、2N（約200gf）の力を持ち、約50μ mのインデントを生成します。 その特異性のために、微小硬度試験は、顕微鏡スケールで硬度の変化を観察するために使用することができる。 残念なことに、微小硬度測定を標準化することは困難であり、ほぼすべての材料の微小硬度がそのマクロ硬度よりも高いことが見出されている。 さらに、微小硬さの値は、材料の負荷および加工硬化効果によって変化する。 最も一般的に使用される2つの微小硬さ試験は、より重い負荷でもマクロインデンテーションテストとして適用できる試験です。:
- ビッカース硬度試験（HV）
- クヌープ硬度試験（HK)
microindentationのテストでは、硬度数はテスト標本の表面で形作られる刻み目のなされる測定に基づいています。 硬度数は、圧痕自体の表面積で割った印加される力に基づいており、硬度単位はkgf/mm2です。 Microindentationの硬度のテストはKnoopの圧子と同様、Vickersを使用してすることができる。 Vickers検定では、両方の対角線が測定され、平均値がVickersピラミッド数を計算するために使用されます。 Knoopテストでは、より長い対角線だけ測定され、Knoopの硬度は加えられた力によって分けられる刻み目の投影面積に基づいて計算されまたkgf/mm2のテスト単位
Vickers microindentation testは、同じピラミッドを使用して、Vickers macroindentation testと同様の方法で実行されます。 Knoopテストは物質的なサンプルを刻み目を付けるのに細長いピラミッドを使用する。 この細長いピラミッドは浅い印象を作り出し、脆性材料または薄い成分の硬度を測定するのに有益である。 KnoopおよびVickersの圧子は両方表面の磨くことが正確な結果を達成するように要求する。
3gfまたは9gfの負荷で行われるBierbaum microcharacter試験のような低負荷でのスクラッチ試験は、従来の圧子を使用したマイクロ硬さ試験機の開発に先行していました。 1925年、英国のスミスとサンドランドは、ダイヤモンドから作られた正方形ベースのピラミッド型圧子を採用した圧痕試験を開発しました。 彼らは標本のためのBrinell硬度数にできるだけ近い硬度数を得るために反対の表面間の136°の角度のピラミッド形の形を選んだ。 Vickersテストにすべての材料をテストするのに1つの硬度のスケールを使用する大きい利点があります。 低い負荷が付いているVickersの圧子への最初の参照は1932年に国民の物理的な実験室の年次報告書でなされた。 Lips and Sackは、1936年に低負荷を使用した最初のVickers試験機について説明しています。
微小硬さ試験に適用可能な荷重範囲に関する文献にはいくつかの意見の相違があります。 たとえば、ASTM仕様E384では、微小硬さ試験の負荷範囲は1～1000gfであると述べています。 1kgf以下の荷重の場合、ビッカース硬度(HV)は次の式で計算され、荷重(L)はグラム力であり、2つの対角線(d)の平均はミリメートルである:
H V=0.0018544×L d2{\displaystyle HV=0.0018544\times{\tfrac{L}{d}}{d}{d}{D}{D}{D}{d}{d}{D}{D}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}{d}^{2}}}}
ある特定の負荷のために、硬度は負荷が減ると同時により顕著になって効果が低い斜めの長さで、急速に増加します。 従って低い負荷で、小さい測定誤差は大きい硬度の偏差を作り出します。 したがって、テストでは常に可能な限り最高の負荷を使用する必要があります。 また、曲線の垂直部分では、小さな測定誤差が大きな硬度偏差を生成します。