Разработаны методы расчета фазовых превращений с учетом структурных параметров и фазовых равновесий в многокомпонентных металлических системах. Установлены аналитические зависимости между коэффициентами распределения компонентов, средним химическим составом сплавов, составом и количеством равновесных фаз. Построены изотермические и политермические разрезы фазовых диаграмм систем. Проведен количественный анализ фазового состава сплавов. Разработан метод расчета неравновесной кристаллизации многокомпонентных сплавов. Изучена дендритная ликвация легирующих элементов и примесей в сплавах многокомпонентных систем на основе Al-Si-Cu. Разработана веб-ориентированная информационно-вычислительная система для обработки, анализа, хранения и визуализации физико-химических данных, используемых для прогнозирования диаграмм состояния металлических систем.