布氏硬度（Brinell Hardness，簡稱BHN）是用來測量材料硬度的一種方法，尤其適用于較軟或不均勻的金屬材料。它的原理是使用一定直徑的鋼球（或硬質合金球）以指定的載荷（力）壓入待測材料表面，之后通過測量壓痕的直徑來計算硬度值。

測定原理：

在布氏硬度測試中，我們將一個標準直徑的鋼球（通常為D毫米）以指定的載荷P（力的單位通常為公斤力kgf，1kgf ≈ 9.8N）壓入材料表面，保持一定時間后卸除載荷。接著，使用顯微鏡測量壓痕的平均直徑d（單位為mm）。根據(jù)測得的壓痕直徑，應用布氏硬度計算公式來得出硬度值（HB）。

布氏硬度計算公式：

布氏硬度（BHN）可以通過以下公式計算：

BH_N = (2 * P) / [π * D * (D - √(D² - d²))]

其中：
P：試驗力（單位：kgf）
D：鋼球的直徑（單位：mm）
d：壓痕的平均直徑（單位：mm）
π：圓周率（約為3.1416）

計算步驟：

1. 首先，通過布氏硬度測試儀器對金屬材料施加已知的試驗力P。
2. 然后，測量鋼球壓入金屬表面后形成的壓痕的直徑d。
3. 最后，代入公式進行計算，得出布氏硬度值BHN。

示例：

假設我們有一個測試樣本，已知試驗力P為300kgf，鋼球直徑D為10mm，測得的壓痕直徑d為3.5mm，求布氏硬度值BHN。

根據(jù)公式：

                    BHN = (2 * 300) / [π * 10 * (10 - √(102 - 3.52))]
                    = 600 / [3.1416 * 10 * (10 - √(100 - 12.25))]
                    = 600 / [3.1416 * 10 * (10 - √87.75)]
                    = 600 / [3.1416 * 10 * (10 - 9.36)]
                    = 600 / [3.1416 * 10 * 0.64]
                    = 600 / 20.106
                    ≈ 29.8
                    

因此，布氏硬度BHN約為29.8。

注意事項：

• 布氏硬度適用于較軟的材料，對于硬度較高的材料，可能需要采用其他硬度測試方法（如洛氏硬度或維氏硬度）。
• 測試結果可能會受到被測材料表面狀態(tài)、鋼球直徑、試驗力等因素的影響。
• 布氏硬度值一般用于金屬材料的比較，而非對材料的完整機械性能進行全面評價。