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　　里氏硬度計原理

　　用規定質量的沖擊體在彈力作用下以一定速度沖擊試樣表面，用沖頭在距離試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度之比計算出的數值就是里氏硬度。里氏硬度計實際上是肖氏硬度計的改進型，它們測定的都是沖擊體在試樣表面經試樣塑性變形消耗能量后的剩余能量。

　　布氏硬度計原理

　　用一定直徑的鋼球或硬質合金球，以規定的試驗力壓入式樣表面，經規定保持時間后卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS(鋼球)表示，單位為N/mm2(MPa)。

　　測定布氏硬度較準確可靠，但一般HBS只適用于450N/mm2(MPa)以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中，布氏硬度用途最廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。

　　邵氏硬度計原理：

　　具有一定形狀的鋼制壓足，在試驗力作用下垂直壓入試樣表面，當壓足表面與試樣表面完全貼合時，壓針尖端面相對壓足平面有一定的伸出長度L(見圖1)，以L值的大小來表征邵氏硬度的大小，L值越大，表示邵爾硬度越低，反之越高。計算公式為：

　　HA=100- L/0.025 　　HD=100- L/0.025 　　HC=100- L/0.025 式中HA為邵氏A硬度。

　　由公式可知，邵A硬度與壓針位移量有關。通過測量壓針的位移量，即可計算出邵A硬度值。

　　維氏硬度計原理

　　維氏硬度試驗原理與布氏硬度相似，也是根據壓痕單位表面積上的試驗力大小來計算硬度值。區別在于壓頭采用錐面夾角為136°的金剛石正四棱錐體，將其以選定的試驗力壓入試樣表面，按規定保持一定時間后卸除試驗力，測量壓痕兩對角線長度。維氏硬度值用四棱錐壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示，符號HV。

　　式中F-作用在壓頭上的試驗力(N),d-壓痕兩對角線長度的平均值(㎜),HV值的單位為N/㎜2，但習慣上只寫出硬度值而不標出單位。

　　肖氏硬度計原理

　　肖氏硬度試驗法是于1906年由美國之A.F.Shore所發明。把一定量2.36克的小錘(尖端裝有小粒的鉆石，期尖端半徑為0.25mm)掛在垂直的計測桶內一定高度，由此高度使小錘自由落下。當小錘打擊試片時，試片表面會產生很小的壓痕，此時小錘的一部份能量會消耗在試片的變形。而剩余的能量會時小錘反跳至令一高度。如試片的硬度越大，則沖擊壓痕淺，消耗能量少，殘余能量大，會有較高的反跳高度。反之亦然，所以可用小錘的反跳高度來表示肖氏硬度，通常用HS記號表示之

　　韋氏硬度計原理

　　一定形狀的硬鋼壓針，在標準彈簧試驗力作用下壓入試樣表面，用壓針的壓入深度確定材料硬度，定義0.01mm的壓入深度為一個韋氏硬度單位。韋氏硬度單位表示為HW。

　　洛氏硬度計原理

　　在規定條件下，將壓頭(金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球)分2個步驟壓入試樣表面。卸除主試驗力后，在初試驗力下測量壓痕殘余深度h。以壓痕殘余深度h代表硬度的高低。