一、显微硬度的测量原理
显微硬度的测量原理与维氏硬度一样，也是用压痕单位面积上所承受的载荷来表示的。只是试样需要抛光腐蚀制成金相显微试样，以便测量显微组织中各相的硬度。显微硬度一般用HM表示。
显微硬度测试用的压头有两种：一种是和维氏硬度压头一样的两面之间的夹角为136°的金刚石正四棱锥压头
二、显微硬度计的构造及其应用
显微硬度计是由显微镜和硬度计两部分组成。显微镜用来观察显微组织，确定测试部位，测定压痕对角线的长度；硬度测试装置则是将一事实上的载荷加在一事实上的压并没有上，压入所确定的测试部位。
现以ПMT-3型的显微硬度计为例说明其构造及其使用方法。
1．构造
ПMT-3型的显微硬度计主要由支架部分、截物台、负荷机构、显微镜系统等四部分组成，
① 支架部分。主要由底座和主柱组成。借助调节螺母可升降托架，使显微镜整体上下移动。
② 截物台。由三个螺钉固定在底座上，其中两个螺钉控制其前后左右移动。载物台移动的最大行程为10mm，旋转手柄可使载物台作180°回转运动，使显微镜观察到的组织，恰好能转到显微硬度计压头下面，然后加载，得一个显微硬度压痕。当载物台回转到原来位置以后，压痕对角线长度可由显微镜测量出来。载物台不需要转动时可用固定螺钉使载物台固定。
③ 加载荷重机构。是显微硬度计的重要组成部分荷重机构安装在臂架上，与物镜相对称。立柱1由两片弹簧(3与4)支持着，在它的下端装入压头8，荷重砝码套在立柱中部，立柱平时由托板托住。加载荷时，借手柄7逆时针方向旋转而使托盘离开，立柱随之下降，载荷就通过压头加到磨面上。
④ 显微镜部分。由镜筒物镜和目镜组、机械调节及照明装置组成。显微镜用粗调和微调旋钮调节焦距，在微调旋钮上刻有刻度，指示显微镜上下调节的距离，每小格相当于0.002mm。镜筒上装有倾斜的观察镜筒及15×的螺旋式测微目镜。在显微摄影时可换用直射摄影镜筒和15×的摄影目镜。照相暗盒就固定在直射镜筒上。
显微镜配有两个物镜(F6.16及F23.2)和一个目镜(15×)。显微放大倍数为485×及130×，能在明场和暗场下观察。其照明方式的改变通过旋转手柄来实现。
螺旋式测微器用来测量压痕对角线的长度。测微器上有100个小格。
照明光源为6V15W低压白炽灯。
国产HX-200型显微硬度计与ПMT-3型结构相似。
2．显微硬度的测试方法
① 试验前的准备工作包括：
安装物镜、螺旋测微目镜及压头；检查并调整压痕中心与视场中心重合；载荷机构的调整等。
② 试样经加载，卸载，转动载物台，在目镜中可观察到显微硬度的压痕。
③ 用螺旋测微目镜测定压痕对角线的长度
测量时，首先移动工作台，使试样压痕的左面两边与十字交叉线的右半边重合，记下测微鼓轮的指示九；然后转动鼓轮使十字交叉线的左半边与压痕的右面两边也重合，再记下测微鼓轮上的读数，两数之差为压痕对角线相对应的格数。然后再乘以鼓轮刻度值(放大485×时每格为0.3μm)即得到压痕对角线长度。
一般是测两条相互垂直的对角线的长度再取平均值作为压痕对角线的长度d。
由压痕对角线的长度，通过公式(11-10)计算或查压痕对角线与显微硬度对照表得到显微硬度值。
三、影响显微硬度值的因素  
1．试样制备
显微试样制备过程中，会因磨削使表面塑性变形引起加工硬化，这会对显微硬度值有很大的影响(有时误差可达50%)，低载荷下更为明显。因此试样在制备过程中，要尽量减少表面变形层，特别对软材料，最好采用电解抛光。
2．载荷
根据试样的实际情况，选择适当的荷载，在试样条件允许的情况下，尽量选择较大的载荷，以得到尽可能大的压痕。由于弹性变形的回复是材料的一种性能，对于任意大小的压痕其弹性回复量几乎一样，压痕越小弹性回复量占的比例就越大，显微硬度值也就越高。在同一试样中，选用不同的载荷测试得出的结果不完全相同，一般载荷越小，硬度值波动越大。所以对于同一试验最好始终选相同的载荷，以减少载荷变化对硬度值的影响。布科提出了下列四类加载范围，可供参考：
铝合金：1~5g
软铁镍：5~15g
硬钢：15~30g
碳化物：30~120g
3．加载速度和保载时间
加载速度过快，会使压痕加大，显微硬度值降低。一般载荷越小，加载速度的影响就越大，当载荷小于100g时，加载速度应为1~20μm/s。加载后保持载荷3~5s即可卸载进行测量。