La fase sigma es un microconstituyente que aparece en algunos aceros inoxidables. Se trata de un compuesto intermetálico Fe-Cr de estructura cristalina tetragonal bastante compleja.
Se forma a partir de un contenido en Cr en torno al 17 % cuando el acero permanece en el rango de temperaturas entre 550 y 900 ºC un largo periodo de tiempo, con mucha mayor facilidad cuando en el acero hay ferrita delta.
Se trata de un microconstituyente extraordinariamente frágil y duro; su dureza alcanza los 68 HRC.