硬度是衡量金屬軟硬程度的一種性能指標，是指弧形輥金屬抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。硬度試驗和拉伸試驗都是在靜態力下測定材料力學性能的方法。弧形輥硬度試驗由于其基本上不損傷試樣，簡便迅速，不需要制作專門試樣，而且可以直接在工件上進行測試，因而在生產中被廣泛應用。拉伸試驗雖能準確地測出金屬的強度、塑性，但屬于破壞性試驗，因而在生產中不如硬度試驗應用廣泛。

硬度是一項綜合力學性能指標，從弧形輥金屬表面的局部壓痕即可以反映出材料的強度和塑性，因此在零件圖上常常標注各種硬度指標，以作為技術要求。硬度值的高低對弧形輥零件的耐磨性有直接影響，一般情況下鋼的硬度值愈高，其耐磨性亦愈高。硬度測定方法有壓人法、劃痕法、回彈高度法等，其中壓人法的應用最為普遍。

壓人法是在規定的靜態試驗力作用下，將壓頭壓人金屬材料表面層，然后根據壓痕的面積大小或深度測定其硬度值。這種評定方法稱為壓痕硬度。在壓人法中根據試驗力、壓頭和表示方法的不同，常用的硬度測試方法有布氏硬度（ HBS 或 HBW )、洛氏硬度（ HRA 、 HRB 、 HRC ）和維氏硬度（ HV )。

（一）布氏硬度布氏硬度的試驗原理是用一定直徑的淬火鋼球或硬質合金球，以規定的試驗力壓入試樣表面，經規定的保持時間后，去除試驗力，測量弧形輥試樣表面的壓痕直徑 d ，然后根據壓痕直徑 d 計算其硬度值，如圖2-4所示。布氏硬度值是指球面壓痕單位表面積上所承受的平均壓力。選擇淬火鋼球壓頭時，用符號 HBS ；選擇硬質合金球壓頭時，用符號 HBW 表示。布氏硬度值可用下式計算：

2Fπ D ( D -/D2-d2) HBS ( HBW )=0.102x-式中 F -﹣試驗力， N ; D -﹣壓頭的直徑， mm ;式中只有 d 是變數，因此試驗時只要測量出壓痕直徑 d ( mm )，就可通過計算或查布氏硬度表得出 HBS ( HBW ）值。布氏硬度計算值一般都不標出單位，只寫明硬度的數值。由于金屬有硬有軟，工件有厚有薄，在進行布氏硬度試驗時，壓頭直徑 D 、試驗力和保持時間應根據被測金屬種類和厚度正確地進行選擇。

在進行布氏硬度試驗選擇壓頭時， HBS 適用于測定布氏硬度值在450以下的材料，如灰鑄鐵、有色金屬及經退火、正火和調質處理的鋼材等； HBW 適用于測定布氏硬度值在450~650之間的材料。目前我國布氏硬度試驗常用的壓頭主要是淬火鋼球。布氏硬度的標注方法是，測定的硬度值應標注在硬度符號的前面。

除了采用鋼球直徑 D 為10mm，試驗力為3000kgf(29.42kN)，保持時間為10s的試驗條件外，在其他條件下試驗測得的硬度值，均應在硬度符號的后面用相應的數字注明壓頭直徑、試驗力大小和試驗力保持時間。例如：150HBS10/1000/30表示：用直徑為10mm的淬火鋼球，在1000kgf(9.807kN）試驗力作用下保持30s測得的布氏硬度值為150。500HBWS/750表示：用直徑為5mm的硬質合金球，在750kgf(7.355kN）試驗力作用下保持10~15s測得的布氏硬度值。

一般試驗力保持時間為10~15s時都不需標明。布氏硬度的特點是試驗時金屬表面壓痕大，能在較大范圍內反映弧形輥材料的平均硬度，測得的硬度值比較準確，數據重復性強。但由于其壓痕大，對金屬表面的損傷也較大，因此不宜測定太小或太薄的試樣。