آزمون سختی ویکرز
اجرا

تصمیم گرفته شد که شکل تورفتگی بدون در نظر گرفتن اندازه باید قادر به تولید نشان گذاری‌های مشابه هندسی باشد. نشان گذاری باید دارای نقاط اندازه‌گیری کاملاً مشخص باشد؛ و فرورفتگی باید مقاومت بالایی در برابر تغییر شکل خود داشته باشد. الماس به شکل هرم با قاعده مربع شکل، این شرایط را برآورده می‌کند. طبق آزمایش‌ها مشخص شده بود که اندازه ایده‌آل یک نشان گذاری برینل ،۳/۸ قطر توپ بود. از آنجا که دو مماس دایره در انتهای وتر به طول 3d/۸، در ۱۳۶ درجه تلاقی می‌یابند، تصمیم گرفته شد که از این زاویه به عنوان زاویه موجود بین وجه‌های صفحه نوک تورفتگی استفاده شود. این از هر وجه عمود به صفحه افقی نرمال ۲۲ درجه در هر طرف است. زاویه از نظر آزمایشی متنوع بود و مشخص شد که مقدار سختی بدست آمده بر روی یک قطعه ماده همگن، صرف نظر از نیرو، ثابت مانده‌است. بر این اساس، بسته به سختی ماده در حال اندازه‌گیری، نیروهایی با اندازه‌های مختلف بر روی یک سطح صاف اعمال می‌شود. سپس عدد HV با نسبت F / A تعیین می‌شود، جایی که F نیرویی است که بر حسب کیلوگرم به الماس وارد می‌شود و A سطح تورفتگی حاصل در واحد میلی‌متر مربع است. A می‌تواند توسط فرمول تعیین شود:
می‌توان A را با محاسبه عبارت سینوسی تخمین زد و در نتیحه،
که در آن d طول متوسط قطر باقی مانده از تورفتگی به میلی‌متر است. از این رو،
که در آن F به kgf (کیلوگرم نیرو) و d به میلی‌متر است.
واحد مربوط به HV کیلوگرم نیرو بر میلی‌متر مربع (kgf / mm²) یا عدد HV است. در معادله فوق، "F" می‌تواند در واحد N (نیوتن) و "d" در واحد میلی‌متر باشد، و این امر باعث می‌شود HV در SI به واحد MPa (مگا پاسکال) باشد. برای محاسبه عدد سختی ویکرز (VHN) با استفاده از واحدهای SI باید نیروی وارد شده را بر حسب نیوتن با تقسیم بر ۹٫۸۰۶۶۵ (شتاب گرانش استاندارد) به کیلوگرم نیرو تبدیل کرد. این امر منجر به معادله زیر می‌شود:
که F در واحد N (نیوتن) و d در واحد میلی‌متر است. یک خطای معمول این است که فرمول فوق برای محاسبه عدد HV منجر به عددی با واحد نیوتن بر میلی‌متر مربع (N / mm²) نمی‌شود، بلکه مستقیماً به عدد سختی ویکرز منجر می‌شود (که معمولاً بدون واحد داده می‌شود)، که در واقع یک کیلوگرم نیرو در هر میلی‌متر مربع است (1kgf/mm²).
اعداد سختی ویکرز به صورت xxxHVyy گزارش می‌شوند، به عنوان مثال 440HV30، یا اگر مدت زمان اعمال نیرو از ۱۰ الی ۱۵ ثانیه متغیر باشد به صورت xxxHVyy/zz گزارش می‌شود. به عنوان مثال 440HV30 / ۲۰، که در آن:
۴۴۰ عدد سختی است،
HV مقیاس سختی را می‌دهد (ویکرز)،
۳۰ نشان دهنده نیروی استفاده شده در واحد kgf (کیلوگرم نیرو) است.
۲۰ زمان اعمال نیرو را در شرایطی که از ۱۰ الی ۱۵ ثانیه متفاوت باشد را نشان می‌دهد.
برای تبدیل عدد سختی ویکرز به واحدهای SI، عدد سختی بر حسب کیلوگرم بر میلی‌متر مربع (kgf / mm²) باید در شتاب گرانش استاندارد (۹٫۸۰۶۶۵) ضرب شود تا سختی در واحد مگاپاسکال (N/mm²) بدست آید و همچنین بر ۱۰۰۰ تقسیم شود تا سختی را در واحد GPa (گیگا پاسکال) بدهد. سختی ویکر همچنین می‌تواند بر اساس منطقه برجسته شده تورفتگی و نه سطح آن، به یک سختی SI تبدیل شود. منطقه برجسته شده ،  A_{p} ، به شکل زیر برای هندسه فرورفتگی ویکرز تعریف می‌شود:
A_{p}={\frac {d_{avg}^{2}}{2}}
از این سختی بعضی اوقات به عنوان منطقه تماس متوسط یاد می‌شود و در حالت ایده‌آل می‌توان آن را مستقیماً با سایر آزمایشهای سختی که آن‌ها نیز با استفاده از منطقه برحسته شده تعریف شده‌اند مقایسه کرد.
مقادیر ویکرز به‌طور کلی از نیروی آزمایش مستقل هستند: برای 500 gf (گرم نیرو) و ۵۰ kgf (کیلوگرم نیرو) در هر حالت یکسان خواهند بود، تا زمانی که نیرو حداقل 200 gf (گرم نیرو) باشد. با این حال، فرورفتگی‌های نیروهای کمتر، اغلب، وابسته بودنِ سختی به عمق تورفتگی را نشان می‌دهند که به عنوان اثر اندازه تورفتگی (ISE) شناخته می‌شود.
عمق تورفتگی برای نمونه‌های نازک به دلیل اثرات زیر لایه می‌تواند مسئله ساز باشد. به‌طور معمول ضخامت نمونه باید بیشتر از ۲٫۵ برابر قطر تورفتگی باشد. عمق تورفتگی ،  t ، می‌تواند با توجه به موارد زیر محاسبه شود:
| مواد | ارزش |
| --- | --- |
316L فولاد ضدزنگ: 140HV30
فولاد ضدزنگ 347L: 180HV30
فولاد کربن: 55–120HV5
اهن: 30–80HV5
مارتنزیت: 1000HV
الماس: 10000HV