配属了突击纵队准备营的46师攻击了几乎半天，又打退了日军59联队的一次反击，可以说27军方向的战斗有所减弱，双方都需要短暂休整，而在三义集的东郊方向，74军的攻势在午后达到了最猛。
对三义集日军核心阵地展开攻击，是由27军和74军共同负责的，74军攻击的主力是第51师，其发起攻势的时间要晚于第27军所部，为了加强攻击力度，经过协商，邱清泉将突击纵队下属的一个轻战车排配属给了第51师，用于攻击，51师的目标是三义集以东，以柴楼为核心的日军防御阵地，参加攻击的部队是51师下属151旅的302团。
在配属的三辆轻型战车到位后，302团对柴楼阵地发起了攻击，攻击之前难得的使用了山炮对日军阵地进行了炮击，团长纪鸿儒亲临一线指挥，302团所属的攻击部队很快以战车为前锋，对柴楼阵地发起了冲锋，柴楼附近的地势较低，日军一面占据了该地，同时又在制高点一带布防，防守可以说是相当严密，冲锋的302团在连排长打头带领下，猛冲了过去。
三辆战车为前锋，步兵在其后跟进，和绝大多数的国军一样，51师缺乏步坦协同的经验，冲锋的过程中步兵和战车之间的距离过远，而且部队中也以新补充的士兵居多。
51师在南京保卫战后伤亡惨重，补充了大量的新兵，武器上的缺口更大，中正式和进口的步枪补充不够，就只能补充汉阳造，士兵们有的拿着中正式，有的拿着比利时制造的步枪，还有的拿着发射七九圆头弹的汉阳造步枪冲锋，步兵冲锋的队形有些混乱的在战车后方展开。
突击纵队的三辆cv35战车冲在队伍最前方，三辆战车碾过地面，激起了一阵阵烟尘，发动机发出了十分难听的声音，突击纵队装备的这批意大利制造的cv35战车，是抗战前由意大利购买的，性能相当一般，说是差也不为过，装甲薄弱，和日军的九四式轻装甲车差不多，主要火力是两挺八毫米口径的车载机枪，威力有限，射角也有限，突击纵队装备这批坦克实在是属于缺乏装备的无奈之举，一个整排的战车，引导着步兵，冲向了柴楼附近的日军防御阵地。
柴楼阵地，日军在低洼处以步兵主力防守，经过加强的一个步兵大队一千余人驻守在这里，面对攻来的中国军队，日军如同往常一样，等待着中国军队进入开火距离，在日军阵地中央，还部署了两门九四式三十七毫米战防炮，中国军队冲锋的速度越来也快，战车距离日军的阵地也更近，一般情况下，日军的反坦克炮
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