1900年，瑞典工程师J.B.Brinell提出了一种用钢球压入试样来测定材料硬度的方法，这就是布氏硬度，其基本原理是通过加载，将淬火钢球压头或硬质合金球压头，压入被测金属材料表面，保持规定时间后卸除试验力，在被测金属材料表面得到一直径 d 的压痕，单位压痕面积（ A _压 ）上所承受的载荷（ F ）大小即为布氏硬度值。淬火钢球为压头时，符号为HBS；硬质合金球为压头时，符号为HBW（图1-6）。

图1-6　布氏硬度原理示意图

上式中只有 d 是变数，只要测出 d 值，即可通过计算或查表得到相应的硬度值。一般，布氏硬度值不需计算，只需根据测出的压痕直径查表即可得到。 d 值越大，硬度值越小； d 值越小，硬度值越大。（注：1kgf=9.80665N）

布氏硬度表示方法为在硬度符号HBW或HBS前写出硬度值，符号后面依次用相应数字注明压头直径、试验力和保持时间（10～15s不标），其中，压头直径和试验力之间用斜杠“/”隔开。例如，120HBW10/1000/30表示用直径10mm的硬质合金球压头、试验力为1000kgf（9.807kN）、试验力保持30s所测得的布氏硬度值为120。布氏硬度一般不标注单位。

布氏硬度试验法测得的硬度值较准确、稳定，因压痕面积较大，故能反映出较大范围内材料的平均硬度；布氏硬度与抗拉强度有近似的正比关系： σ _b = K HBW。但布氏硬度试验法操作不够简便，不宜测试薄件或成品件。HBS适用于硬度值小于450的材料；HBW适用于硬度值小于650的材料。目前，布氏硬度试验法主要用来测定铸铁、有色金属及退火、正火和调质的钢材等。