是用一定的试验力将一定直径的球压头压入试样的被试表面，试验力经过一定时间（保荷时间）的保持后卸除。球形压头会在试样表面压出球冠形凹陷（称为压痕）。 把试验力除以压痕表面积的商定义为布氏硬度值。
用可以测量的压痕直径来表示：
式中： F - 试验力（式 1 中 F 的单位为 kgf ，式 2 中 F 的单位为 N ）； D - 压头球直径（ mm ）； d - 压痕直径（ mm ）。 布氏硬度的标注格式： 硬度数值 + HBS （或 HBW ） + 压头直径 + / + 试验力值 + / + 保荷时间 采用淬硬度钢球压头时标 HBS ；采用碳化钨压头时标 HBW 。 保荷时间在 10~15 秒内，保荷时间可不标注。
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