显微维氏硬度计由于具有负荷小、灵敏度高等特点，广泛地应用于生产和科研，对金属材料的测定，同时也可对非金属材料进行测定。不仅是工艺检验的手段，同时是金相组织研究和材料科学研究方面的手段。

1、用于工艺检验方面：

主要测定小件、薄件硬度，如轴尖、薄片等零件。也要测定镀层、强化层等硬度。可用以研究加式硬化的影响，研究由于摩擦或磨损而引起的材料表面性质的变化等等。可检验氧化、氮化、渗炭、氰化等工艺处理的效果。

2、用于金相学和金属物理学方面：

研究金属结构，相的分辨以及晶体特性的测定。通过对压痕形状的观察可以研究金属各组成相的塑性和脆性。

3、用于材料科学方面：

研究新合成材料组成成分之特性。为研究新材料和合金提供条件，研究高温或低温下材料之特性。

4、对非金属材料的测定：

如对玻璃、玛瑙、磨料、矿物、陶瓷器以及其它一些脆性材料硬度的测定。这是其它硬度试验法难以解决的测定项目。

使用显微维氏硬度计时，一般常用负荷为25，50，100，200，300，500和1000克力，对于特殊细微的试件需选用更小负荷，如10和5克力，一些专用的超微小硬度计，其负荷可达到0.1克力，用于对特殊试件或定性鉴别测定。

试验所选用的负荷要视试样或镀层的厚度与硬度范围而定，在试样厚度允许的范围内尽量采用较大负荷，以便获得较大尺寸的压痕，从而减小测量的相对误差。但对于过硬的物质，如硬质合金钢、玛瑙等高硬度材料不宜采用过大负荷，以免损坏压头。然而也不宜采用使所获得压痕之对角线小于10微米的负荷。特殊试样和镀层例外。压痕过小，相对测量误差大，而导致硬度示值的偏差就大。例如，若压痕对角线的测量精度为±0.15微米，对于对角线为5微米的压痕，其测量精度为±3%；而对于对角线为20微米的压痕，其测量精度为±0.75%。选取试验负荷时要针对材料硬度范围而定。例如，对铝试样一般采用10克或20克负荷。相对应得出的压痕对角线长约为30—32微米和40—45微米；对于铜试样一般采用20克或50克负荷，相对应所得压痕对角线分别为18—32微米和30—35微米。

在进行显微硬度试验时，需要指出的是，在负荷减小时，其所得压痕对角线长度与负荷之比不是常数，即不符合相似定律。例如用镍、锑、铁、岩盐分别以不同负荷进行试验时，当负荷减小，即小于50克时，硬度值剧增，如图5.6所示，也有一些利用其它材料而得到相反的结果，或者随着负荷的增大硬度值增高，增到一定值以后，又缓慢下降。这些现象多发生在小于50克的负荷时，即5—50克的时。也有些人认为显微硬度示值之间的关系，至今仍没有得到一致的全面的解释。通常是从压痕对角线小于10微米开始变化。因为10微米相当于一般晶体断层的平均距离。所以在测定材料硬度值时，要在试样厚度允许的范围内尽量使所得压痕对角线大于10微米。

由于负荷减小时，其所得压痕对角线长度与负荷比不是常数，所以在测定硬度值时一定得明确表明所得硬度值的负荷，以便于进行有效地比较。例如HV0.1480，即表示是以100克负荷所测得的维氏显微硬度值为480。

显微硬度虽不像温度、热量那样是物理量，但是，这一反塑性变形的特性与物质晶栅的能量和晶体结构有明显的关系，有些试验结果表明硬度值随着原子序数的变化而呈周期性的变化。

进行显微硬度试验时，试样的表面应光滑清洁、无油垢污物，试样表面应进行研磨抛光，，其表面光洁度不宜低于▽12。试件或镀层应有相应的厚度。试验后，试件背后不应有变形的痕迹，其厚度一般应不小于压痕深度的10倍。对于特小试件，应将其镶嵌在塑料或其它较软材料上，但镶嵌材料应有足够的强度，使其在试验时不产生位移。如果不是测定表面镀层或氧化层、渗炭层等的硬度时，则应将其除掉。对于天然岩石和矿物的碎裂面，金属的断裂面（要防止氧化）或是机械抛光之后在真空中或惰性气体中退火的金属表面，其光洁度达▽12的可直接测定。试件要有足够的试面，其面积直径应不小于5倍的压痕对角线。