El presente trabajo versa sobre la fabricación de piezas consolidadas de hierro a partir de polvo de hierro puro con estructura nanocristalina obtenido mediante el proceso de molienda mecánica (MM) en un molino de bolas planetario. Las piezas son sometidas a tratamientos térmicos posteriores a la consolidación para obtener una distribución bimodal de grano. Dichos compactos son caracterizados mecánicamente (ensayos de microtracción y microindentación) y microestructuralmente (EBSD, MEB). La microestructura bimodal compuesta de una matriz de granos inferiores a los 100 nanómetros rodeando granos de tamaño superior a 1 micrómetro, refleja altas propiedades mecánicas como límite elástico y dureza gracias a los granos finos, y, como se muestra en el trabajo, se produce una mejora de la ductilidad gracias a los granos micrométricos. En el trabajo actual se ha analizado en profundidad los fenómenos de deformación plástica para este tipo de material y microestructura.