Μολυβδαίνιο(συχνά αναφέρεται ως "moly") έχει πολλές σημαντικές χρήσεις σε κράματα και ανοξείδωτους χάλυβες, κράμα χυτοσίδηρου και σούπερ κράματα. Το μολυβδαίνιο είναι ένας ισχυρός παράγοντας σκληρυνσιμότητας και είναι συστατικό πολλών θερμικά επεξεργάσιμου κραματοποιημένου χάλυβα.
Επιβραδύνει την αποσκλήρυνση σε υψηλές θερμοκρασίες και ως εκ τούτου χρησιμοποιείται σε χάλυβες λεβήτων και δοχείων πίεσης, καθώς και σε διάφορες ποιότητες χάλυβων υψηλής ταχύτητας και άλλων εργαλείων. Το μολυβδαίνιο βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση των ανοξείδωτων χάλυβων.
Στους χάλυβες HSLA, παράγει βελονοειδείς δομές φερρίτη. Το μολυβδαίνιο είναι η βάση για αρκετούς από τους ελασματοποιημένους χάλυβες διπλής φάσης που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές αυτοκινήτων.
Ενώ το μολυβδαίνιο μπορεί συχνά να χρησιμοποιείται εναλλακτικά με το χρώμιο και το βανάδιο, σε πολλές περιπτώσεις οι ιδιότητες που προσδίδει είναι μοναδικές.
Ως αποτέλεσμα, η χρήση του έχει επεκταθεί σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες, με τη ζήτηση να αγγίζει συχνά την προσφορά.
Το μολυβδαίνιο παρέχεται ως σιδηρομολυβδαίνιο. Το σιδηρομολυβδαίνιο περιέχει τουλάχιστον 60% Mo. Μπορεί να υπάρχει έως και 1% πυρίτιο και χαλκό το καθένα. Το σιδηρομολυβδαίνιο, ως ένα σχετικά ακριβό και ελάχιστα χρησιμοποιούμενο πρόσθετο κράματος, συσκευάζεται σε κονσέρβες ή σάκους για την αποφυγή απωλειών κατά το χειρισμό.