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ブリネル硬さ試験（発音は /brəˈnɛl/）は、材料の圧痕硬さを測定する試験法です。材料試験片に圧子を押し込み、その貫入深さを測定することで硬さを決定します。これは、材料科学における硬さの定義の一つです。硬さの尺度はブリネル硬さ値で表され、ブリネル硬さ数と呼ばれることもありますが、正式にはHBW（Hardness Brinell Wolfram – Wolframは試験中に使用される炭化タングステンボール圧子の別名）と表記されます。
この試験は、19世紀末にこの方法を開発したヨハン・アウグスト・ブリネル（1849-1925）にちなんで名付けられた。
スウェーデンの技術者ヨハン・アウグスト・ブリネルが1900年のパリ万国博覧会で初披露したこの硬さ試験法は、工学および冶金学において初めて広く用いられ、標準化された硬さ試験法となった。圧痕の大きさが大きく、試験片に損傷を与える可能性があるため、その有用性は限られている。しかし、硬さ値を2で割ると鋼の引張強度（ksi）が近似的に得られるという有用な特徴も備えていた。この特徴が、他の硬さ試験法よりも早く採用される要因となった。
この試験では、炭化タングステン製のボール圧子と精密に制御された力を使用し、ボールのサイズと試験力の比率は試験対象の材料によって決まります。最も一般的には鉄系金属に対してこの試験が行われ、10mmのボールと3000kgf / 29,820Nの試験力が使用されますが、1mmと1kgf（HBW 1/1）まで小さくすることも可能です。
最大試験力は29,420ニュートンですが、 高さ58cm（23インチ）未満の手動ポンプ式油圧ポータブルブリネル硬度計でも、この力を発生させ、ブリネル硬度試験を行うのに十分な時間保持することができます。写真はその一例です。
金属部品の硬度が不適切であるために部品が破損すると、壊滅的な結果を招く可能性がある状況が数多く存在するため、ブリネル硬度試験は国際標準化機構（ISO）および米国材料試験協会（ASTM）の規則に準拠しています。ブリネル硬度試験機は定期的に校正する必要があり、多くの産業では、正確な既知の硬度を持つ校正ブロックを使用して日常的にチェックを行い、そのブロックの機械測定値を校正ブロックと比較しています。このタイプのブロックの写真には、校正時に付けられた5つの圧痕がはっきりと示されています。
ブリネル硬さ試験の他の測定システムに対する利点は、圧痕の直径が通常2.4mmから6mmの範囲であることです。これは、圧痕が試験対象の金属の結晶構造に影響されないことを意味し、ブリネル硬さ試験は、粗粒の鋳造品などの材料の試験に特に有効です。しかし、圧痕の測定は通常、技術者が低倍率の顕微鏡を使用して行いますが、圧痕の開始位置と終了位置を正確に判断したり、顕微鏡のグリッドの下で見かけ上のエッジポイントを正確に合わせたりすることが難しいため、この方法は誤差が生じやすいです。エッジの決定が難しいのは、圧子が材料を横方向に押し、圧痕境界に材料の「リップ」または「盛り上がり」が生じるためです（焼きなましされた金属では、逆の現象、つまり「沈み込み」が発生し、圧痕エッジの材料は圧痕から離れた材料よりも低い位置に残ります）。熟練した技術者3人が同じ顕微鏡を使っても、わずかに異なる測定値が得られる可能性があり、0.2mmの誤差は硬度で20ポイントの差に相当します。この盛り上がりの例を図に示します。この画像には、不連続降伏によって生じた表面の線も示されています。
ブリネル硬度測定の自動化は、20世紀後半に、測定再現性の向上と硬度試験における作業者依存のばらつきの低減を目指す産業計測学におけるより広範な取り組みの一環として登場した。Herrmann , K. (2011). Hardness Testing: Principles and Applications . ASM International. ISBN 978-1-61503-832-9。1980年代初頭、英国の計測研究・製造会社であるFoundrax Engineering Products社とバーミンガム大学の共同研究により、光学顕微鏡と専用コンピュータを組み合わせたシステムが開発されました。このシステムは、複数の軸にわたる圧痕を測定し、1秒未満で平均値を算出することができました。オペレーターの役割は、顕微鏡を圧痕の上に配置することだけでした。現在では、精度が極めて重要な多くの生産現場で、自動測定システムが使用されています。
ブリネル硬度はメガパスカルで表されることがあります。ブリネル硬度の値（HBW（上記参照）で表される）に重力加速度9.80665 m/s²を掛けてメガパスカルに変換します。
ブリネル硬度値は引張強度（UTS）と相関関係がありますが、その関係は材料に依存するため、経験的に決定されます。この関係は、マイヤーの法則に基づくマイヤー指数（n）に基づいています。マイヤー指数が2.2未満の場合、UTSとHBWの比率は0.36です。マイヤー指数が2.2より大きい場合、比率は増加します。[ 1 ]
ブリネル硬度は、最も一般的に使用されている試験規格（ASTM E10-14 [ 2 ]および ISO 6506–1:2005）ではHBWと表記されます（Hは硬度、Bはブリネル、Wは圧子材料である炭化タングステン（ウォルフラム）に由来します）。以前の規格では、鋼製圧子で測定された値を表すのに HB または HBS が使用されていました。
HBWは、SI単位を使用して両方の規格で計算されます。
どこ：
ブリネル硬度値（HBW）を引用する際は、その値を得るために使用した試験条件を明記する必要があります。試験を指定する標準的な形式は、「HBW 10/3000」の例に示されています。「10」は球の直径（ミリメートル）、「3000」は荷重（キログラム力、29,820ニュートン）を表します。
硬度は、XXX HB YY D 2と表記される場合もあります。XXX は、YY タイプの材料に加える力 (kgf 単位) です (アルミニウム合金の場合は 5、銅合金の場合は 10、鋼の場合は 30)。したがって、典型的な鋼の硬度は、250 HB 30 D 2と表記できます。これは最大値または最小値になります。
