Изложены научные основы вычислительной термодинамики и ее приложений в материаловедении. Рассмотрен математический аппарат термодинамического моделирования фазовых превращений в многокомпонентных сплавах на основе железа и алюминия. Приведены условия выделения стабильных и метастабильных фаз при кристаллизации сплавов железа и алюминия, для которых Построен ряд бинарных диаграмм состояния различного ранга метастабильности. Излагаются термодинамические основы и кинетические этапы формирования и эволюции первичной структуры различной морфологии - дендритной, перитектической и эвтектической - при равновесной и неравновесной кристаллизации сплавов железа и алюминия. Приведены теплофизические характеристики, полученные на основе термодинамического моделирования широкого круга многокомпонентных сплавов. Рассмотрен ряд приложений вычислительной термодинамики для решения современных проблем материаловедения.