硬度是衡量金属软硬程度的一种性能指标，是指弧形辊金属抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。硬度试验和拉伸试验都是在静态力下测定材料力学性能的方法。弧形辊硬度试验由于其基本上不损伤试样，简便迅速，不需要制作专门试样，而且可以直接在工件上进行测试，因而在生产中被广泛应用。拉伸试验虽能准确地测出金属的强度、塑性，但属于破坏性试验，因而在生产中不如硬度试验应用广泛。

硬度是一项综合力学性能指标，从弧形辊金属表面的局部压痕即可以反映出材料的强度和塑性，因此在零件图上常常标注各种硬度指标，以作为技术要求。硬度值的高低对弧形辊零件的耐磨性有直接影响，一般情况下钢的硬度值愈高，其耐磨性亦愈高。硬度测定方法有压人法、划痕法、回弹高度法等，其中压人法的应用最为普遍。

压人法是在规定的静态试验力作用下，将压头压人金属材料表面层，然后根据压痕的面积大小或深度测定其硬度值。这种评定方法称为压痕硬度。在压人法中根据试验力、压头和表示方法的不同，常用的硬度测试方法有布氏硬度（ HBS 或 HBW )、洛氏硬度（ HRA 、 HRB 、 HRC ）和维氏硬度（ HV )。

（一）布氏硬度布氏硬度的试验原理是用一定直径的淬火钢球或硬质合金球，以规定的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，去除试验力，测量弧形辊试样表面的压痕直径 d ，然后根据压痕直径 d 计算其硬度值，如图2-4所示。布氏硬度值是指球面压痕单位表面积上所承受的平均压力。选择淬火钢球压头时，用符号 HBS ；选择硬质合金球压头时，用符号 HBW 表示。布氏硬度值可用下式计算：

2Fπ D ( D -/D2-d2) HBS ( HBW )=0.102x-式中 F -﹣试验力， N ; D -﹣压头的直径， mm ;式中只有 d 是变数，因此试验时只要测量出压痕直径 d ( mm )，就可通过计算或查布氏硬度表得出 HBS ( HBW ）值。布氏硬度计算值一般都不标出单位，只写明硬度的数值。由于金属有硬有软，工件有厚有薄，在进行布氏硬度试验时，压头直径 D 、试验力和保持时间应根据被测金属种类和厚度正确地进行选择。

在进行布氏硬度试验选择压头时， HBS 适用于测定布氏硬度值在450以下的材料，如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等； HBW 适用于测定布氏硬度值在450~650之间的材料。目前我国布氏硬度试验常用的压头主要是淬火钢球。布氏硬度的标注方法是，测定的硬度值应标注在硬度符号的前面。

除了采用钢球直径 D 为10mm，试验力为3000kgf(29.42kN)，保持时间为10s的试验条件外，在其他条件下试验测得的硬度值，均应在硬度符号的后面用相应的数字注明压头直径、试验力大小和试验力保持时间。例如：150HBS10/1000/30表示：用直径为10mm的淬火钢球，在1000kgf(9.807kN）试验力作用下保持30s测得的布氏硬度值为150。500HBWS/750表示：用直径为5mm的硬质合金球，在750kgf(7.355kN）试验力作用下保持10~15s测得的布氏硬度值。

一般试验力保持时间为10~15s时都不需标明。布氏硬度的特点是试验时金属表面压痕大，能在较大范围内反映弧形辊材料的平均硬度，测得的硬度值比较准确，数据重复性强。但由于其压痕大，对金属表面的损伤也较大，因此不宜测定太小或太薄的试样。