Die Sigma-Phase ist eine spröde, intermetallische Phase mit komplexer tetragonaler Kristallstruktur (typisch AB₂- bis A₂B-Komposition) in Systemen wie Fe-Cr, Fe-Cr-Ni oder Co-Cr. Sie entsteht meist bei 500–900 °C durch Diffusionsprozesse und führt zu Versprödung, Härtezunahme und Korrosionsverschlechterung in hochlegierten Stählen und Superlegierungen. Ihr Auftreten limitiert Einsatztemperatur und Langzeitstabilität korrosions- und hitzebeständiger Werkstoffe.