A crescente necessidade de ligas metálicas resistentes a altas temperaturas e de baixa densidade impulsionou o desenvolvimento de materiais avançados, dentre eles as ligas multicomponentes e de alta entropia refratárias. Diversas abordagens teóricas e empíricas foram propostas na literatura com o objetivo de prever a formação de fases e sua estabilidade nestas ligas. Entretanto, estes modelos empíricos foram desenvolvidos com base em bancos de dados compostos principalmente por ligas de alta entropia e multicomponentes da família de metais de transição 3d. Neste contexto, o presente trabalho propôs-se a testar a acurácia de 8 métodos empíricos em uma base de dados composta unicamente por ligas de alta entropia e multicomponentes refratárias. A partir dos resultados de acurácia e considerando a facilidade de uso dos modelos, desenvolveu-se um algoritmo baseado no método de energia de deformação elástica (ΔH_el) versus número de elétrons de valência (VEC) para determinar composições químicas com tendência a formar solução sólida monofásica em sistemas combinando os metais refratários Nb, Zr, Hf, Mo e Cr com elementos de baixa densidade em sua forma pura, Al e Ti. As ligas foram produzidas por meio de fusão por arco elétrico e caracterizadas microestruturalmente. Das ligas produzidas neste trabalho, 8 apresentaram mistura de fase CCC com fase de Laves e 5 exibiram microestrutura CCC/B2. O Al e Cr favorecem a formação de fase de Laves. O Al é também o elemento responsável pela ordenação da fase CCC com formação de fase B2. O método ΔH_el vs. VEC, com os critérios para formação de solução sólida monofásica sugeridos pela literatura, previu incorretamente a microestrutura de todas as ligas produzidas. Por outro lado, o método refinado de ΔH_el vs. VEC pode funcionar como excelente guia para evitar a produção de ligas com fase de Laves. Em ligas refratárias compostas apenas por elementos das famílias 4B, 5B e 6B, as fases de Laves são evitadas para ΔH_el de até 22,5 kJ/mol. Esse valor cai para um máximo de cerca de 12 kJ/mol para ligas refratárias contendo Al. O refino do método ΔH_el vs. VEC ainda não foi capaz de prever a formação de fase B2.

The increasing demand for low density metallic alloys with superior mechanical properties at high temperatures has driven the development of advanced materials, including refractory multi-component and refractory high entropy alloys. Several theoretical and empirical methods have been suggested in the literature with the aim of predicting high entropy alloy phase formation and its stability. However, these approaches were developed based on databases composed mainly of 3d transition metal multicomponent and high entropy alloys. In this context, this dissertation examines the accuracy of eight empirical models in a database composed exclusively of refractory high entropy and multicomponent alloys. Considering the accuracy results and the ease-of-use of the models, an algorithm based on the elastic-strain deformation energy (ΔH_el) versus the valence electron concentration (VEC) was developed to determine compositions with a tendency to form a single-phase solid solution in systems that combine Nb, Zr, Hf, Mo and Cr refractory metals with low density elements in their pure form, Al and Ti. The alloys were produced by mixing elements in the liquid state using arc melting. Then, microstructural characterization was performed. Eight of the produced alloys showed a mixture of base-centered cubic (BCC) solid solution and Laves phases. Five of them exhibited a BCC/B2 microstructure. It was found that Al and Cr favor the formation of the Laves phases and Al is also responsible for BCC ordering, leading to B2 phase. The ΔH_el vs. VEC, with the single-phase solid solution criterion proposed in the literature, incorrectly predicted the microstructure of all produced alloys. On the other hand, the refined limits of the ΔH_el vs. VEC method can act as excellent guides to avoid the formation of Laves phases. In refractory high entropy and multicomponent alloys composed only by elements from the 4B, 5B and 6B families, intermetallic phases are avoided for ΔH_el up to 22.5 kJ/mol. This value drops to a maximum of around 12 kJ/mol for Al-containing refractory alloys. The refined limits of the ΔH_el vs. VEC model has not yet been able to predict the B2 phase formation.