Basta definir os dois cartões para ips estáticos na mesma sub-rede. Por exemplo: M1 (cartão interno) para 192.168.1.100, M2 para 192.168.1.101. Certifique-se de que as máscaras de sub-rede sejam iguais (255.255.255.0 geralmente) e deixe o gateway em branco por enquanto. Isso deve ser suficiente para que o M1 possa acessar todos os serviços fornecidos no M2. Instale um DHCP no M2 se você quiser automatizar o processo de atribuição de ips. No entanto, verifique se esses ips não estão em conflito com os que o seu roteador fornece.
Quanto a compartilhar a conexão com a Internet, não tenho tanta certeza. Você teria que configurar sua máquina Windows para fazer a ponte entre as duas placas instaladas. Você pode conseguir isso indo até o centro da rede, selecionando os dois cartões e clicando com o botão direito do mouse. No entanto, isso pode interromper a conexão entre M1 e M2 como configuração acima.