Ist eine spröde, intermetallische Phase, die aus etwa 50% Eisen und 50% Chrom besteht und sich bei Temperaturen zwischen 600 und 800°C aus nichtrostenden, ferritischen Stählen mit mehr als 13% Cr bevorzugt ausscheidet. Auch in nichtrostenden, austenitischen und Duplex-Stählen kann sich die Sigma-Phase aus dem Delta-Ferrit bilden. Ihre Bildung wird durch eine Kaltumformung begünstigt, ebenso durch die Legierungselemente Mo, Si, Nb und Ti, die ihr Auftreten zu niedrigen Cr-Gehalten verschieben. Durch ein Lösungsglühen bei Temperaturen oberhalb von 950°C wird die Sigma-Phase aufgelöst, was allerdings nur bei stabilisierten Güten (Nb, Ti) sinnvoll ist, da sonst ein Grobkorn die Folge ist.

s. Delta-Ferrit
s. Duplex-Stahl
s. Grobkorn
s. Lösungsglühen 
s. Nichtrostende Stähle
s. Stabilisierte Stähle