化学热处理是使工件表面渗入一种或几种化学元素的原子，从而改变15CrMo合金管表面的化学成分、组织和性能。经淬火和低温回火后，15CrMo合金管表面具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度，而15CrMo合金管的芯部又具有高的强韧性 。
化学热处理15CrMo合金管的主要技术参数是硬化层深度和表面硬度。硬化层深度还是要用维氏硬度计来检测。检测从15CrMo合金管表面到硬度降到50HRC那一点的距离。这就是有效硬化深度化学热处理15CrMo合金管的表面硬度检测与表面淬火热处理20Cr精密钢管的硬度检测相近，都可以用维氏硬度计、表面洛氏硬度计或洛氏硬度计来检测，只是渗氮厚的厚度较薄，一般不大于0.7mm，这时就不能再采用洛氏硬度计了，可以选用显微硬度计。
