RESUMEN: La micro-segregación en los hierros nodulares austemperados tiene un efecto de alta importancia en los tratamientos térmicos, debido a esto, al momento de procesar el material se pueden presentar diferencias microestructurales a lo largo de la matriz, por lo tanto, su desempeño mecánico se verá afectado de una manera significativa. El estudio de los fenómenos que rigen la transformación bainítica y la influencia de la no homogeneidad química que presentan estos materiales es de alta importancia tanto para la comunidad científica como la industrial, ya que se busca obtener microestructuras más homogéneas y, por tanto, piezas fabricadas en hierros nodulares austemperados (ADI por sus siglas en ingles) que presenten un mejor desempeño mecánico al momento de ser puestas en operación. Este proyecto pretende establecer el efecto de la segregación de los diferentes elementos de aleación en la cinética de la transformación bainítica, la microestructura y las propiedades mecánicas de los ADI. Para este propósito, inicialmente se fabricaron dos aleaciones, una con Cu y Ni y otra sin estos elementos de aleación, con variaciones en el conteo de nódulos para estudiar el efecto de la micro-segregación. Con el material obtenido se establecieron las condiciones de tratamiento térmico con base en la literatura, estudios previos, simulación matemática y ensayos de dilatometría de alta resolución. Con estos resultados se establecieron las condiciones óptimas de tratamiento térmico para cada aleación con el fin de evaluar la relación de las características de los micro-constituyentes y fases (espesor, distribución y fracción volumétrica) con las propiedades mecánicas. Esto último se realizó mediante las técnicas de microscopía óptica y electrónica de barrido, se realizaron ensayos de Electron Probe Micro Analyser (EPMA) para cuantificar la micro-segregación del silicio, manganeso cobre y níquel, y difracción de rayos X para la caracterización de la austenita de alto carbono y la ferrita bainítica. Las propiedades mecánicas evaluadas fueron dureza, tracción e impacto. Los resultados de la caracterización microestructural mostraron que: 1) La adición de Cu y Ni generan un efecto retardante en la transformación isotérmica, siendo este efecto más marcado al aumentar la temperatura de transformación isotérmica y/o al disminuir el grado de micro-segregación. 2) La distribución de los espesores de la ferrita bainítica tiende a ser más homogénea cuando se emplean Cu y Ni como elementos de aleación y al tener mayores grados de micro-segregación. El efecto de la composición química en el comportamiento mecánico de los hierros nodulares muestra que: 1) La adición de Cu y Ni mejora significativamente la ductilidad sin afectar la resistencia última a la tracción o el límite de elasticidad. 2) Al disminuir el grado de micro-segregación la energía de impacto aumenta, tanto en los sistemas sin aleantes, como en los aleados con Cu y Ni.