Твердость по Роквеллу определяется в соответствии с ГОСТ 9013-59. Конус иди шарик вдавливается в испытываемый материал под действием определенной стандартной нагрузки. Глубина вдавливания t служит мерой твердости по Роквеллу. Определение твердости по Роквеллу сводится к определению глубины вдавливания, поэтому само испытание проводится значительно быстрее и весь процесс измерения твердости может быть автоматизирован без больших затрат.

Но если рассматривать глубину вдавливания как непосредственную характеристику твердости, то получается, что мягкие материалы благодаря большой глубине вдавливания имеют высокую твердость, а твердые материалы, соответственно, низкую твердость. Но поскольку по Бринеллю и Виккерсу для твердых материалов установлены высокие, а для мягких материалов низкие значения твердости, то при определении твердости по Роквеллу выбирают какую-либо реперную точку и полученную величину глубины вдавливания t_b вычитают из произвольно выбранной максимальной глубины вдавливания t_max:

Для того чтобы исключить влияние шероховатости поверхности и ошибок, получающихся из-за локальных повреждений или сложной конфигурации образца, нагрузка прикладывается в два приема, в виде предварительной и основной нагрузки.

Тело внедрения под действием предварительной нагрузки F₀ вдавливается в испытуемый материал на глубину t₀ , которая принимается за величину реперной точки t₀ . При наложении основной нагрузки F₁ в течение 2…8 с индентор вдавливается в материал на общую глубину t₁ . Продолжительность процесса вдавливания при суммарной нагрузке F₀ + F₁ зависит от ползучести испытываемого материала. В общем случае она составляет:

• 2…3 с – для материалов с не зависящей от времени пластической деформацией;
• 6…8 с – для материалов с зависящей от времени пластической деформацией;
• 20…30 с – для материалов с существенно зависящей от времени пластической деформацией.

По истечении времени вдавливания основную нагрузку F₁ снимают, измеряют полученную глубину вдавливания t_b и по ней, в соответствии с формулой, рассчитывают твердость по Роквеллу.

Большинство цифровых шкал стрелочных индикаторов, используемых для определения остаточной глубины вдавливания, рассчитано на непосредственное считывание величин твердости, так что отпадает необходимость проведения арифметических расчетов. При нанесении поля допусков на цифровую шкалу можно произвести быструю сортировку исследуемых материалов, а при соединении с электронными приборами, осуществляющими такую сортировку, процесс испытаний может быть легко автоматизирован.