מוליבדן(המכונה לעתים קרובות "מולי") יש שימושים חשובים רבים בסגסוגת ובפלדות אל חלד, ברזל יצוק מסגסוגת ובסגסוגות על. מוליבדן הוא חומר התקשות חזק והוא מרכיב בהרבה פלדות סגסוגת הניתנות לטיפול בחום.
הוא מעכב ריכוך בטמפרטורות גבוהות ולכן משמש בפלדות דוודים ומכלי לחץ, כמו גם בכמה דרגות של פלדות כלי עבודה במהירות גבוהה ושאר. מוליבדן משפר את עמידות בפני קורוזיה של פלדות אל חלד.
בפלדות HSLA, הוא מייצר מבני פריט אצילי. מוליבדן הוא הבסיס לכמה מהפלדות הדו-פאזיות המגולגלות המשמשות ביישומי רכב.
בעוד שמוליבדן עשוי לשמש לעתים קרובות להחלפה עם כרום ונדיום, במקרים רבים התכונות שהוא מקנה ייחודיות.
כתוצאה מכך, השימוש בו התרחב במידה ניכרת במהלך העשורים האחרונים, כאשר הביקוש לרוב חוצה את ההיצע.
מוליבדן מסופק כפרומוליבדן. Ferromolybdenum מכיל מינימום של 60% Mo. עד 1% כל אחד של סיליקון ונחושת עשוי להיות נוכח. בהיותו תוספת סגסוגת יקרה יחסית ובשימוש במשורה, פרומוליבדן ארוז בקופסאות שימורים או שקיות כדי למנוע הפסדי טיפול.