一、布氏硬度的測量原理
選擇一事實上的載荷P，把直徑為D的淬火鋼球壓入試件表面并保持一定時間，然后卸去載荷，測量鋼球在試樣表面壓出的壓痕直徑d，計算出壓痕面積，算出載荷P與壓痕面積的比值，這個比值所表示的硬度就是布氏硬度，用符號HB表示。
布氏硬度的單位為kg/mm2，這是目前各國文獻中常用的單位，通常只給出數值而不寫單位，如HB200，若要換算成國際單位MPa，需要將硬度值乘以9.81。
布氏硬度的壓頭鋼球直徑有Φ2.5mm，Φ5mm，Φ10mm三種，載荷有15.6kg、62.5kg、182.5kg、250kg、750kg、1000kg、3000kg七種。可根據材料的軟硬不同選擇配合使用。為了在不同直徑的壓頭和不同載荷下進行測試時，同一種材料的布氏硬度值相同。壓頭的直徑與載荷之間要滿足相似原理。相似原理是指在均質材料中，只要壓入角φ(即從壓頭圓心壓痕兩端的連線之間的夾角)不變，則不論壓痕大小，金屬的平均抗力相等。如圖14-5所示。德國的邁耶爾(Mayer)通過試驗得出重要經驗關系。
在布氏硬度測量中只要滿足P/D2為常數，則同一材料測得的布氏硬度值是相同的。不同材料測得的布氏硬度值也可以進行比較。P/D2的數值不是隨便規定的，各種材料軟硬相差很大。如果只規定一個P/D2的值，對于較硬的材料，壓入角會太小；對于較軟的材料，壓入角又會很大。若壓入角太小，壓痕就小，測量誤差就會很大。當入壓角較大但小于90°時，壓痕直徑隨壓入深度增加有較大變化，有利于測量。但當壓入角大小90°時，隨壓入深度的增加，壓痕變化較小。為了提高測量精度，通常使0.25<d/D<0.5，與此對應的壓入角29°<φ<60°，這樣就需不同的材料使用不同的P/D2值。 標準規定P/D2的比值為30、10、25三種。在測量中對較軟的材料因塑性變形較大，施加載荷應小一些。
二、布氏硬度的測試步驟
布氏硬度計使用的步驟如下：
1．根據試件材料選擇合適的壓頭和載荷。
2．加預載。
3．加主載并保持一定的時間。
4．卸載。
5．將試樣取下，用帶刻度的低倍放大鏡測壓痕直徑d